Расширительные баки в системах теплоснабжения бывают открытого и закрытого типов. Открытый расширительный бак устанавливают в системах с естественной и искусственной циркуляцией теплоносителя
Закрытый расширительный бак устанавливают только в насосных системах отопления.
Открытый расширительный бак устанавливают в высшей точке системы отопления над разводящими магистральными трубопроводами.
Установку расширительных баков для гравитационных и насосных систем выполняют по разным схемам. В насосных системах необходимо, чтобы
Ннас<Натм+Нбака
где Ннас, м вод.ст. — давление, развиваемое насосом;
Hатм= 10 м вод.ст. — атмосферное давление, под которым находится расширительный бак открытого типа;
Нбака- м — геометрическая высота установки расширительного бака над обратным трубопроводом, где установлен насос.
Объём открытого расширительного бака зависит от вместимости системы и принимается в размере 4.5 % вместимости системы с необходимым 30 %-ным запасом. Ориентировочно можно быстро определить вместимость расширительного бака исходя из следующих данных;
на 1000 ккал приходится 8 л объёма жидкости. Например:
Q = 30 кВт — тепловая нагрузка на дом, что составляет 25 800 ккал.
Вместимость системы
Vc = 25 800 х 0,008 = 206 л.
Вместимость бака
Vбака = 206 x 0,045 = 9,3л
Принимаем к установке расширительный бак вместимостью
Vбака уст=9,3х1,3=12л
Вместимость расширительного бака закрытого типа получается приблизительно на 15 % больше, чем открытого бака.
Предлагаем формулу для расчёта объёма расширительного бака закрытого типа:
где е — коэффициент объёмного расширения воды в зависимости от температуры (табл. 2);
с — вместимость, л, системы отопления, включая вместимость труб, радиаторов, бойлеров, котла и т.д. (ориентировочно вместимость можно посчитать из условия 10…20 л на 1 кВт мощности)
Pi — гидростатическое давление, атм. на расширительный сосуд в точке подключения к обратной магистрали с запасом (Pj. = Н + 5 м вод. ст.). При выборе бака его рабочее давление не должно быть меньше гидростатического давления с запасом (например, подающая магистраль проложена по чердаку на высоте 10 м, значит давление в сосуде не должно быть меньше, чем 1,5 ата), Рi= 10 + 5 = 15 м вод. ст. (1,5 ата; 0,5 ати; 0,5 бар);
Рi — рабочее давление предохранительного клапана, оно должно быть обязательно больше Рf ,
Рf = Pt + 10 м
Пример:
с = 500 л — вместимость системы;
е = 0,0359 — коэффициент объёмного расширения воды, взятого из табл. 2 для t = 90 °С;
Р =1,5 атм (15 м; 0,5 бар; 0,5 ати);
Pf = 5 атм — назначается по паспортным данным предохранительного клапана.
Рабочий объём бака: V0 = 25,6 л.
К установке принимается бак (из табл. 1):
Код —301035;
Чертеж — 507;
Диаметр Ду = 380;
Высота Н = 402;
Рабочее давление бака —2,5 ата (1,5 ати; 1,5 бар; 25 м вод. ст.), принято по паопортным данным больше, чем Рi = 1,5 ата. Для тех же самых условий объём расширительного бака открытого типа:
Vp.б = 0,045 х 500 х 1,3 = 30 л.
Ниже приведены справочные данные по подбору расширительного бака закрытого типа (мембранные) фирмы «Zilmet» (Италия)
Расширительный бак закрытого типа
Таблица 1
| Рабочий | Код оборудования (заказ) | Чертеж | Размер, мм | Начальное | |
| объём, л | А, | и | давление в баке, ата | ||
| 4 | 301004 | 501 | 228 | 180 | |
| 8 | 301008 | 502 | 228 | 295 | 1,5 |
| 12 | 301012 | 503 | 298 | 260 | |
| 18 | 301018 | 504 | 298 | 365 | |
| 22 | 301022 | 505 | 328 | 360 | 2,0 |
| 25 | 301024 | 506 | 328 | 405 | |
| 35 | 301035 | 507 | 380 | 402 | 2,5 |
| 50 | 301050 | 508 | 380 | 537 | |
| 80 | 301080 | 509 | 450 | 614 | |
| 105 | 301105 | 510 | 500 | 668 | 3,0 |
| 150 | 301150 | 511 | 500 | 591 | |
| 200 | 301200 | 512 | 600 | 860 | |
| 250 | 301250 | 513 | 630 | 970 | |
| 300 | 301300 | 514 | 630 | 1135 | |
| 400 | 301400 | 515 | 630 | 1510 | 3,5 |
| 500 | 301500 | 516 | 750 | 1350 | |
| 600 | 301600 | 517 | 750 | 1530 | |
Примечания
1. Ду = 3/4″ — диаметр подключаемого трубопровода для баков V ≤400 л;
Ду = V — диаметр подключаемого трубопровода для баков V = 500…600 л.
2. Максимальное рабочее давление бака с мембранной диафрагмой — 5 ата (4 ати; 4 бара; 50 м вод. ст.), т. е. для здания высотой 60 м установка расширительного бака мембранного типа не подойдет, надо устанавливать бак с компрессорной установкой или открытый расширительный бак.
3. Между точкой подключения расширительного бака закрытого типа и котлом не должно быть никакой запорной арматуры.
Коэффициент объёмного расширения воды
Таблица 2
| Температура, °С | е | Температура, °С | е |
| 0 | 0.00013 | 65 | 0,0198 |
| 10 | 0.00027 | 70 | 0,0227 |
| 20 | 0,00177 | 75 | 0,0258 |
| 30 | 0.00435 | 80 | 0.0290 |
| 40 | 0.00782 | 85 | 0,0324 |
| 50 | 0,01210 | 90 | 0,0359 |
| 55 | 0,01450 | 95 | 0,0396 |
| 60 | 0,01710 | 100 | 0,0434 |
Коэффициент использования общей вместимости бака
| Рабочее давление предохранительного клапана Pi | Гидростатическое давление подключения Pi
| ||||||||
| ата | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4.0 | 4,5 | 5,0 | |
| 2,0 | 0,25 | ||||||||
| 2,5 | 0,40 | 0,20 | |||||||
| 3.0 | 0,50 | 0,33 | 0.16 | ||||||
| 3,5 | 0,58 | 0.42 | 0.28 | 0,14 | |||||
| 4,0 | 0.62 | 0,50 | 0.37 | 0,25 | 0,12 | ||||
| 4,5 | 0,67 | 0.55 | 0.44 | 0,33 | 0,22 | ||||
| 5,0 | 0,70 | 0.60 | 0,50 | 0,40 | 0,30 | 0,20 | |||
| 5,5 | 0.63 | 0,54 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 0,18 | |||
| 6,0 | 0,58 | 0,50 | 0,41 | 0,33 | 0.25 | 0,16 | |||
| 6,5 | 0,62 | 0,54 | 0,47 | 0,38 | 0.30 | 0,23 | |||
| 7.0 | 0.57 | 0,50 | 0,42 | 0,35 | 0,28 | ||||
Примечание — Pi= Н + 5 м вод. ст. (запас не меньше);Pf = Pi + 10 м вод. ст. (с таким давлением надо выбирать предохранительный клапан).
