Подбор расширительного бака для систем водяного отопления

Подбор расширительного бака для систем водяного отопления, методика расчета рабочего объема закрытого и открытого бака

Расширительные баки открытого и закрытого типа применяются в системах водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя и принудительной, осуществляемой с помощью циркуляционного насоса. Они служат для поддержания давления в системе и позволяют в некоторых случаях при аварийной ситуации «сбросить» теплоту из котла на нагрев воды в расширительном баке.

Схема подключения открытого расширительного бака с естественной циркуляцией теплоносителя применяется при использовании в гравитационной системе отопления твердотопливного котла. В насосных системах отопления с котлом на твердом топливе устанавливается мембранный закрытый расширительный бак.

Для того, чтобы с возникновением ситуации чрезмерного нагрева теплоносителя, чтобы котел не закипел, предпочтительней выбирать расширительный бак, имеющий объем, значительно превышающий требуемый рабочий. Это позволит принять избыточную тепловую энергию из системы, которая уйдет на нагрев избытка теплоносителя, находящегося в расширительном баке. Для этого необходимо через срабатывание специального клапана организовать дополнительный циркуляционный контур. В случае закипания воды происходит сброс пароводяной смеси по отводной трубе в верхнюю часть расширительного бака, ее сепарирование и дальнейший выход в атмосферу.

Рабочий расчетный объем открытого расширительного бака, Vр.б., л, можно определить по формуле:

Vр.б. = 0,045 x Vс.о.,

где:

Vс.о. - расчетный объем воды в системе отопления, л.

Закрытый расширительный бак мембранного типа, как правило, устанавливается в тепловом пункте, подключенном к центральным сетям теплоснабжения или автономному источнику тепловой энергии.

Мембранные баки, работающие под давлением, распространены больше и делятся на:

- закрытые расширительные баки, работающие под давлением системы отопления;

- закрытые расширительные баки, работающие под атмосферным давлением.

Требуемый рабочий объем закрытого бака Vз.б. зависит от гидростатического давления системы и давления срабатывания предохранительного клапана.

Требуемый минимальный объем Vз.б., л, закрытого (мембранного) расширительного бака, работающего под давлением, можно определить по формуле:

Vз.б .= Vр.б./(1- Рг./ Рп.к.),

где:

Vр.б. - рабочий расчетный объем открытого расширительного бака, л;

Рг. - расчетная величина гидростатического давления в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления, бар;

Рп.к. - значение давления срабатывания предохранительного клапана, бар.

Расчетную величину гидростатического давления Рг., бар, в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления можно определить по формуле:

Рг = ρ x hг x 10¯⁴,

где:

hг. - высота столба жидкости над точкой подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления, м;

ρ - плотность воды, кг/м³.

Необходимо помнить, что минимальное давление в закрытой системе водяного отопление должно быть не менее 1 бар. Мембранный расширительный бак должен быть отрегулирован на величину давления воды в системе и только после этого можно заполнять систему отопления водой.