Гидроаккумуляторы для систем горячего водоснабжения.  Принцип работы. Расчет фактического объема

Принцип работы и функции многофункционального гидроаккумулятора в системе горячего водоснабжения.

Многофункциональный расширительный бак это, своего рода, функциональный гидбрид расширительного бака для системы  отопления и гидроаккумулятора в системе холодного водоснабжения. От первого варианта бака он унаследовал стойкость к высоким температурам воды и механическую разрывную прочность мембраны, от второго - динамическую эластичность мембраны, высокое рабочее давление, пищевые свойства резины и возможность работы с проточной водой. Эти гибридные свойства предопределили его основное назначение – расширительный бак для систем горячего хозяйственно-бытового водоснабжения. Унивесальность конструкции также позволяет применять бак как в традиционных системах отопления, так и в напорных системах водоснабжения. Некоторые производители (например, Aquapress) комплектуют многофункциональные баки мембранами из пищевого высокотемпературного эластомера EDPM HT  (high temperature), распространяя их сферу применения в том числе на гелиосистемы.  Специальный состав компонентов резины EPDM HT позволяет гарантировать сохранение механических и физических свойств мембраны при температуре в 130^оС.

Рисунок 1. Конструкция многофункционального бака для ГВС

1 Корпус
2 Пневмоклапан
3 Мембрана
4 Соединительный патрубок
5 Фланец
6 Сварной шов
7 Контрфланец
8 Болты

Основное назначение расширительного бака в системе горячсего водоснабжения - компенсировать дополнительное изменение объема воды и, соответственно, ограничить дополлнительный рост давления, вызванные нагревом воды в контуре ГВС. Изменение температуры воды от 20 до 70^оС сопровождается увеличением ее объема на 2%. Вода, в жидком состоянии, представляет собой несжимаемую среду, которая при нагреве оказывает давление и  пытается занять больший объем пространства.  Ограничить рост давления можно за счет подключения расширительного бака, автоматически регулирующего объем жидкости в системе в зависимости от температуры воды.

Установка расширительного бака недостаточного объема может привести к разгерметизации и повреждениям в системе ГВС.

Расчет  фактического объема многофункционального бака для систем ГВС.

Для расчета фактического объема расширительного бака для системы ГВС воспользуемся простой методикой, предоставленной компанией Aquapress.

Объем расширительного бака для системы ГВС рассчитываем по формуле:

где  V0 – общий объем воды в системе ГВС;
e-e0 – разница между начальным и конечным коэффициентами расширения воды в зависимости от температуры (таблица 1);
Рi - значение абсолютного начального давления воды в расширительном баке (с учетом статического давления воды в точке установки бака). Абсолютное начальное давление воды равно сумме гидростатического давление воды в холодной системе (, атмосферного давления (1бар) и статического давления;
РF  - значение абсолютного максимального рабочего значения давления в баке. Представляет собой максимальное давление в расширительном баке плюс 1 бар.

Пример расчета фактического объема расширительного бака для контура ГВС.
Исходные данные:
e = 0,02269 (при t=70oC, максимальная температура в контуре ГВС)
e0 = 0,00174 (при t=20oC, температурахолодной воды в контуре ГВС)
V0 = 300л (например, суммарный объем воды в контуре рециркуляции ГВС и накопительном бойлере);
Рi = 3 бар;
РF  = 4 бар.
Vv = 300x0,0209/ (1-3/4) = 25,08 л ~ 25л *
*принимаем ближайший бак из стандартного ряда типоразмеров объемом 25 л и рабочим давлением не менее 8 бар (рабочее давление расширительного бака должно быть равным или превышать давление срабатывания предохранительного клапана).

Таблица 1. Коэффициенты ε  теплового расширения воды.

Пример нагрева воды в бойлере до 90^оС

V= 300l * 0,035/ (1-2,8/ 5) =300*0,035/0,44=23.8л= 24л.

<< Назад