shapka.jpg

Расчет фактического объема расширительного бака для систем отопления

Как правильно выбрать  объем расширительного бака для системы отопления?

Простая методика расчета, предложенная одним из европейских лилдеров в области производства мембранных гидроаккумуляторов и расширительных баков, Aquasystem S.r.l. (Италия). 

Основное назначение расширительного бака в системе отопления - компенсировать изменения объема теплоносителя, вызванные вариациями температуры в системе отопления. Вода, в жидком состоянии, представляет собой фактически несжимаемую среду. При повышении температуры и сохранении постоянного давления наблюдается увеличение объема и значительный рост давления.   Например, изменение температуры воды от 0 до 100оС сопровождается увеличением ее объема на 4,5%. Это означает, что внутри закрытого, жестко ограниченного стенками трубопроводов и теплообменников, неизменного по объему, контура отопления должно быть пространство, способное аккумулировать избыточный объем жидкости и предотвратить аварийный рост давления. Таким пространством и есть расширительный бак, а точнее воздушная прослойка внутри расширительного бака, способная согласно закону Бойля пропорционально изменять свой объем с ростом давления воды.  Воздух - сжимаемая среда в отличии от воды.

Ранее мы оговаривали, что избыточный объем наретой воды (теплоносителя) абсорбируется расширительным баком. Это означает, что объем расширительного бака должен быть больше чем суммарный объем расширения жидкости в системе отопления.

Суммарный объем можно легко подсчитать по формуле:

η = ε х С,

где  η – общий объем расширения;
 ε – коэффициент расширения воды, представляющий собой разницу между объемом воды при максимальной температуре и объемом воды при минимальной температуре, когда система отопления находится в холодном состоянии (при Tmax = 90оC и Tmin = 10оС коэффициент расширения  ε = 0,0359 ( таблица 1));
 С – общий объем воды в системе отопления (принимается с расчета 10-20 литров воды на каждый киловатт тепловой мощности теплогенератора (860 ккал/ч)).

 Нужно учесть, что суммарный объем расширения может быть равен объему расширительного бака только в открытой системе отопления, в которой при росте температуры, избыточный объем вытесняется в открытый расширительный бак. В закрытых системах функционирование расширительного бака связано с наличием воздушной полости, занимающей часть объема бака при его наполнении и создающей дополнительное противодавление, равное давлению в системе. Поэтому расчет фактического объема расширительного бака должен учитывать зарезервированный объем воздушной полости и допустимое конечное давление  в системе отопления.

Для расчета фактического объема расширительного бака воспользуемся формулой:

 расчета фактического объема расширительного бака

где  η - полезный объем расширительного бака;
 Pi – предварительное (начальное) давление сжатого воздуха в баке (бар);
Pf – максимальное (конечное) давление сжатого воздуха в баке (бар) или давление срабатывания предохранительного клапана;
 С – общий объем воды в системе отопления (принимается с расчета 10-20 литров воды на каждый киловатт тепловой мощности теплогенератора (1кВт ~ 860 ккал/ч)).

Пример расчета фактического объема расширительного бака.
Исходные данные:
ε = 0,359; Pi = 1,5 бар; С=400л; Pf =3 бар.

Пример расчета фактического объема расширительного бака

*принимаем ближайший бак из стандартного ряда типоразмеров объемом 40 л и рабочим давлением не менее 5 бар (рабочее давление расширительного бака должно быть равным или превышать давление срабатывания предохранительного клапана).

Таблица 1. Коэффициенты ε теплового расширения воды.

Температура воды, С Коэффициент расширения Температура воды, C Коэффициент расширения

0

0,00013

65

0,01980

10

0,00025

70

0,02269

20

0,00174

75

0,02580

30

0,00426

80

0,02899

40

0,00782

85

0,03240

50

0,01207

90

0,03590

55

0,01450

95

0,03960

60

0,01704

100

0,04343

 

<< Назад