Как увеличить объем воды в системе отопления

В системах отопления и охлаждения для компенсации температурных расширений теплоносителя до недавнего времени широко применялись расширительные баки открытого типа, которые имеют ряд недостатков.
• Постоянный контакт рабочей жидкости с атмосферным воздухом. Как следствие этого, возникает насыщение теплоносителя воздухом, что является причиной возникновения проблем с циркуляцией жидкости, возникновения кавитации в трубопроводах,
насосах и появления дефектов, вызванных коррозией.
• Раздражающий шум в трубопроводе и насосах, возникающий из-за наличия в воде воздушных пузырьков.
• Интенсивное испарение жидкости из системы вследствие контакта с атмосферой (необходимо регулярно пополнять систему).
• Открытый расширительный бак может устанавливаться только в верхней точке системы, что не всегда удобно.

Расширительные баки закрытого типа (мембранного) лишены вышеописанных недостатков. Рабочая жидкость в мембранном баке отделена от газовой полости с помощью высокопрочной резиновой мембраны. В качестве газа используется азотосодержащая смесь. В случае температурного расширения теплоносителя в системе газовая «подушка» в баке сжимается и вода поступает в бак. И наоборот, при охлаждении системы сжатый газ выдавливает жидкость в систему, тем самым пополняя ее. Наличие газовой «подушки», находящейся под давлением, позволяет устанавливать мембранный расширительный бак в любой точке системы (в подвале или непосредственно в тепловом пункте).

Расширительные баки Flexcon для систем отопления и охлаждения
В конце 50-х годов компания Flamco первой на европейском рынке разработала и представила концепцию закрытой циркуляционной системы отопления, которая основывается на применении расширительного мембранного бака Flexcon. Более
пятидесяти лет эксплуатации, исследований и совершенствования конструкции показали: расширительные мембранные баки Flexcon исключительно надежны благодаря высокому качеству изготовления как корпуса бака, так и резиновой мембраны.
В результате на сегодняшний день свыше 30 миллионов расширительных баков такого типа установлены во многих странах мира.

Отличительные особенности баков Flexcon
• Мембрана расширительного бака Flexcon не растягивается, а «раскатывается» по стенкам бака, что повышает ее надежность.
• Специальная конструкция зажимного кольца Flexcon обеспечивает долгий срок службы и предотвращает падение начального давления.

Работа расширительного бака Flexcon (на примере системы отопления)

1. Заполнение системы
Давление воздуха внутри бака плотно прижимает диафрагму к водяной части бака. Расширительный бак не заполнен водой.
Объем газа — Равен полному объему расширительного бака Flexcon.
Давление газа — Равно предварительному давлению в расширительном баке Flexcon.

2. Работа системы

Объем газа — Газ внутри бака сжимается. Расширительный бак Flexcon частично заполнен водой.

Давление газа — Равно рабочему давлению системы в месте установки расширительного бака.

3. Максимальное давление в расширительном баке
Объем газа — Расширительный бак заполнен водой до максимума. Газ занимает минимальный объем.
Давление газа — Равно максимальному давлению системы.

4. Расширительный бак при избыточном давлении
При превышении максимально допустимого давления срабатывает предохранительный клапан Prescor, через который сбрасываются излишки воды.

Подбор расширительных баков для систем отопления

Объем бака следует подбирать так, чтобы полезный объем бака был не менее объема температурного расширения теплоносителя. Исходными данными при расчете расширительного бака будут являться:
• объем теплоносителя (воды) в системе: Vсист., (л). Данная величина может быть вычислена исходя из мощности системы;
• статическая высота (статическое давление). Высота столба жидкости в системе, находящегося над баком. Один метр водяного столба создает давление 0,1 бар;
• предварительное давление расширительного бака: Pпредв. − давление газа в газовой камере пустого расширительного бака при комнатной температуре. Предварительное давление подбирается равным статическому давлению столба теплоносителя в системе.
Таким образом, до введения системы в эксплуатацию давление газа в баке компенсирует статическое давление столба жидкости, в результате чего мембрана бака находится в равновесии, при этом бак еще не заполнен;
• максимальное давление: Pмакс. − максимальное рабочее давление в месте установки расширительного бака;
• средняя температура системы: Tср., (°С) − средняя температура системы в процессе работы.

Порядок расчета
1. Определяется коэффициент расширения жидкости Kрасш. (прирост объема, %) при ее нагреве (охлаждении) от 10 °С(принимается, что система заполняется при температуре 10 °С) до средней температуры системы. Для определения этого коэффициента используется таблица или диаграммы, данные далее.
2. Определяется объем расширения: Vрасш., (л) − объем жидкости, вытесняемый из системы при ее нагреве от 10° С до средней температуры системы.
3. Определяется коэффициент заполнения бака (коэффициент эффективности) Kзап. при заданных условиях работы, показывающий максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема расширительного бака), который может вместить расширительный бак. Все давления в формуле измеряются в абсолютных единицах!
4. Определяется потребный полный объем расширительного бака: V, (л); вводится коэффициент запаса 1,25.
5. Выбирается модель расширительного бака Flexcon с округлением в сторону ближайшего целого по таблицам № 5, 6, 7, 9 или 11.

Таблица № 1. Определение коэффициента расширения воды при ее нагреве от 10 °С до средней температуры системы.

Рисунок № 1. Диаграмма температурного расширения смеси воды и этиленгликоля в %, при ее нагреве (охлаждении) от 10 °С до средней температуры системы.

Рисунок № 2. Диаграмма температурного расширения воды в % при ее нагреве (охлаждении) от 10 °С до средней температуры системы

Пример подбора расширительного бака

1. Определяется коэффициент расширения жидкости Kрасш. (прирост объема, %) при ее нагреве (охлаждении) от 10 °С (принимается, что система заполняется при температуре 10 °С) до средней температуры системы. Для определения этого коэффициента используется следующая таблица или диаграммы. Данный порядок подбора использован для составления таблиц подбора расширительных баков.


Таблица подбора расширительных баков Flexcon для системы отопления

Данные таблицы позволяют подобрать расширительные баки Flexcon для систем отопления в зависимости от объема и статической высоты системы (всю терминологию см. в главе "Подбор расширительных баков для систем отопления") в месте установки расширительного бака. Все значения подсчитаны для следующих условий:
• система заполнена водой;
• средняя температура системы 90 °С/70 °С = 80 °С;
• прирост объема при данной температуре − 2,89 %.
Для более точного подбора объема расширительного бака нужно воспользоваться точной методикой подбора (см. главу "Подбор расширительных баков для систем отопления").

Таблица № 2. Подбор расширительного бака для систем отопления с максимальным давлением в месте его установки 3 бар

Таблица № 3. Подбор расширительного бака для систем отопления с максимальным давлением в месте его установки 6 бар

Таблица № 4. Подбор расширительного бака для систем отопления с максимальным давлением в месте его установки 10 бар

Примечание: Для систем с другой средней температурой значение емкости системы должно быть умножено на следующий коэффициент:
• для 85 °С − 0,89;
• для 90 °С − 0,80;
• для 95 °С − 0,73;
• для 100 °С − 0,66.

Многие звонки по реконструкции системы отопления частных домов начинаются с постановки задачи: «уменьшить емкость системы отопления». Мол, чем больше воды в системе, тем больше расходуется энергии на ее нагрев. Говоришь таким людям, что экономичность системы отопления не зависит от ее емкости. В ответ можно услышать: «ну как же, на нагрев большой кастрюли уйдет больше энергии, чем на нагрев маленькой кастрюли». Так-то оно так, только это сравнение не выдерживает никакой критики. Это попросту называется перепутать понятия.

Для обывателя, который занят своими делами и не имеет времени разобраться, это простительно. Больше настораживает, что подобные рекомендации, то есть уменьшить емкость системы отопления, дают некоторые специалисты.

Если кто стал «жертвой» таких рекомендаций, в этой статье попробуем разобраться в нюансах, связанных с емкостью системы отопления.

Сразу нужно оговориться, что маленький объем системы – это не значит плохо. Тоже самое и с большим объемом – это тоже не означает плохо. Ни то, ни другое не влияет на расход топлива.

Для того, чтобы понять суть процессов, нужно вспомнить, куда уходит тепло из дома. Я об этом писал в другой статье. Теплоноситель, нагретый котлом, остается в доме, а вместе ним и тепло, полученное от сгорания топлива.

Чем больше объем системы, тем дольше работает котел при первом пуске, но тем дольше вода, циркулирующая по трубам, остывает, т.е. котел долго не работает. В системах с небольшим содержанием воды, котел будет более часто включаться – выключаться.

Рассмотрим для примера отопительный цикл, время неважно, внимание уделяем сравнению работы котлов.

Думаю, что можно даже говорить о преимуществе систем с большой емкостью, потому что они позволяют котлу выбрать оптимальный режим работы. Максимальный КПД котел показывает при работе на номинальной мощности. В системах с небольшим объемом это будет затруднительно.

Тем, кто является приверженцем систем с малым объемом воды, будет интересно узнать, что наблюдается обратная тенденция – тенденция к увеличению объема систем отопления. Это объясняется появлением и ростом популярности новых источников тепла: твердого топлива, солнечной энергии, энергии земли. Теплогенераторы, работающие на указанных видах энергии отличаются очень длинными циклами и очень «любят» воду. Как известно, для этих источников тепла, а тем более, когда они используются совместно, устанавливаются теплоаккумуляторы или буферные емкости. Думаю, каждый уже слышал о них.

Обсудить эту статью, оставить отзыв в Google+ | Вконтакте | Facebook

Как подобрать мощность котла под количество воды (объем) в системе отопления, или наоборот? Существует ли зависимость мощности от литров?
Такие вопросы часто волнуют владельцев отопительных систем…
Действительно, какая должна быть мощность котла, для системы с внутренним объемом 100 литров, например?

Нет ли в этом вопросе какого либо подвоха, направленного лишь на то, что бы мы приобретали лишнее оборудование, которое нам ни к чему?

Рассмотрим, как связаны мощность котла и емкость системы отопления, а также более важный вопрос о подборе насоса для определенной мощности котла…

Откуда берется вопрос о зависимости мощности от объема

Как продать лишний радиатор? Установив его в систему, потребитель ничего особого не приобретет и ничего не потеряет, кроме денег. Но дополнительная ощутимая прибыль продавцу будет.

Возникает удобный для наращивания продаж, но не имеющий технического смысла, вопрос о подгонке объема системы отопления под мощность котла. Например, если имеется 20 кВт-ный котел, то нужно докупить еще парочку радиаторов, чтобы объем системы достиг 100 (200, 300) литров, иначе котел не сможет работать на полную мощность… Клиенту ничего не остается, как достать кошелек и начинать отсчитывать дополнительно зеленые (желтые, синие…).

Сколько воды нужно под мощность котла

Вопрос об объеме воды внутри системы отопления имеет большую популярность, так как подогревается строй-бригадами и продавцами. Увеличивать количество оборудования по любой причине – любимое занятие монтажников.

Но технически выбор мощности котла никак не зависит от объема воды в системе отопления, поэтому вопрос о подборках объемов под мощность, или наоборот – выбор котла под литры воды, — не имеет практического смысла.

Котел отдаст всю свою мощность и на 100 литров воды и на 1000 литров. Разница будет лишь во времени нагревания и остывания. Маленькая система нагреется за 10 минут и будет остывать 10 минут, затем снова автоматика включит котел… Большая же будет греться 100 минут и затем остывать долго….

Системы класса low water – в чем преимущества

В последнее время существует тенденция по уменьшению внутреннего объема систем отопления, чтобы уменьшить их тепловую инерционность, для более быстрого нагрева и остывания.

Меньшее количеством воды более гибко и быстро реагируют на изменения температуры внутри здания. Малоемкостную систему котел быстрее разогреет, и она начнет быстрее отдавать тепло, когда это потребуется. После нагрева помещения, лишнего тепла в радиаторах окажется меньше, система быстрее остынет. В этом кроется небольшая экономия.

Какие радиаторы подобрать

Современные радиаторы и конвекторы имеют в разы меньший внутренний объем и теплоемкость, по сравнению со старыми чугунными. Уменьшение теплоемкости дает возможность немного экономить энергии, и делать отопление более гибким и комфортным. Оно оперативней реагирует на изменения температуры, и не накапливает лишней энергии.

Но это больше теоретические выкладки. На практике же ощутимой разницы пользователи не замечают, они могут приобретать любые радиаторы, какие понравятся, какие имеются в магазинах, с полной уверенностью, что система будет работать нормально.

Что важно для мощности котла

Энергия, генерируемая котлом, должна отводиться от него и рассеиваться, — передаваться воздуху и предметам. Иначе котел закипит, расплавится, сгорит…

Через котел должен проходить определенный объем теплоносителя.
Именно количество воды в единицу времени, т.е. ее расход, важно подобрать под определенную мощность котла.

  • Не вдаваясь в расчеты, можно сказать, что через теплообменник 20 кВт должно проходить не менее 1000 литров воды в час. Насос должен это обеспечить.
  • Мощность радиаторов в доме должна быть чуть больше мощности котла, чтобы ее рассеивать, в противном случае система перегреется, закипит.

Подбор насоса под мощность котла

Важно подобрать насос под мощность котла правильно. Насос должен преодолевать гидравлическое сопротивление системы так, чтобы объем проходящей по котлу воды был бы не менее требуемого, т.е. для 10 кВт-ного котла должно быть не менее 500 литров в час (0,5 м куб./ч.)

  • Производительность насоса 25-40 на 3-ей скорости составляет при напоре 3 метра не менее 0,75 м куб в час, что для большинства систем позволяет применять его с котлом до 15 кВт, при площадях до 150 м кв, а в коротких системах и с котлом 20 кВт.

  • Производительность насоса 25-60 при напоре 3м составляет уже 2,5 м куб в час, что дает возможность использовать его для котлов до 40 кВт и площадей отопления до 300 м кв…
Оцените статью
Добавить комментарий