Расчёт объёма и давления расширительного бака с мембраной

В разделе сайта [ Онлайн Инжиниринг ] есть возможность самостоятельно произвести расчёт для строительной или монтажной сферы с помощью специальной программы или по формуле. Наш сервис будет полезен при профессиональном вычислении гидравлических, тепловых, динамических, геометрических и эксплуатационных данных инженерного сооружения или инженерной системы. Также интернет ресурс может пригодиться при подборе газового, электрического, насосного, компрессорного, воздушного оборудования для конструирования водоснабжения, водоотведения, отопления, воздуховода, вентиляции, электроснабжения и автоматизации.

Онлайн-калькулятор оснащён всеми функциями для выполнения профессиональной расчётной задачи [ расчёт объёма и давления мембранного бака для отопления ].

Расчёт расширительного бака для отопления по формуле

Подбор и настройка расширительного бака для горячего теплоносителя считается по формуле. Данный метод применяется при профессиональной оптимизации системы отопления или горячего теплоснабжения. Система вычисления позволит правильно рассчитать эффективность, объём и давление бака.

Формула объёма расширительного бака

Объём расширительного бака ( V ) рассчитывают с помощью умножения между собой объёма теплоносителя в системе ( Vᶫ ) и коэффициента температурного расширения жидкости ( E ). Далее полученный результат делится на коэффициент эффективности бака ( D ).

V = \frac{V^L \cdot E}{D}

V – объём расширительного бака [ лит ]
D – эффективность бака
Vᴸ – суммарный объём жидкости в системе [ лит ]
Е – коэффициент расширения теплоносителя

Мембранный бак - расчёт правильного объёма

Формула эффективности расширительного бака

Эффективность расширительного бака ( D ) рассчитывают с помощью деления разности между максимальным рабочим давлением системы ( Pₘₐₓ ) и минимальным давлением ( Pₘᵢₙ ) на сумму максимального давления ( Pₘₐₓ ) и 1.

D = \frac{P_{\max} – P_{\min}}{P_{\max} + 1}

D – эффективность бака
Pₘₐₓ – максимальный предел давления системы [ Bar ]
Pₘᵢₙ – минимальный предел давления системы [ Bar ]
1 – атмосферное давление [ Bar ]

Пример: Pₘₗₙ = 0,5 Bar. Pₘₐₓ = 2,5 Bar.

D = \frac{2,5 – 0,5}{2,5 + 1} = 0,57

D = 0,57.

Пример: Vᴸ = 120 литр. Е = 0,03. D = 0,57.

V = \frac{120 \cdot 0,03}{0,57} = 6,3

V = 6,3 литр.

Точный расчёт по формуле показал, что эффективность расширительного бака составляет 0,57, а необходимый объём должен быть 6,3 лит.

Формула давления расширительного бака

Давление расширительного бака ( P ) рассчитывают с помощью вычитания из максимального рабочего давления системы ( Pₘₐₓ ) величины перепада давления ( ΔP ). Значение перепада давления ( ΔP ) учитывает разницу между рабочими параметрами системы и настройкой мембранного бака.

P = P_{\max} – \Delta P

P – давление расширительного бака [ Bar ]
Pₘₐₓ – максимальный предел давления системы [ Bar ]
ΔP – запас корректирующего давления [ Bar ]

Мембранный бак - расчёт правильного давления

Пример: Pₘₐₓ = 2,8 Bar. ΔP = 0,2 Bar.

P = 2,8 – 0,2 = 2,6

P = 2,6 Bar.

Точный расчёт по формуле показал, что необходимое давление расширительного бака составляет 2,6 Bar.

Формула диаметра подсоединительной резьбы расширительного бака

Диаметр подсоединительной резьбы расширительного бака ( d ) рассчитывают по мощности системы ( Qₛᵧₛ ), объёму жидкости ( Vₛᵧₛ ) и её теплоёмкости ( Cₛᵧₛ ). Чем больше требуемая мощность, тем больше нужен диаметр.

d = 20 \cdot \sqrt{\frac{Q_\text{sys}}{V_\text{sys} \cdot C_\text{sys}}}

d – диаметр подключения [ мм ]
20 – эмпирический коэффициент
Qₛᵧₛ – мощность системы [ кВт ]
Vₛᵧₛ – объём жидкости в системе [ лит ]
Cₛᵧₛ – теплоёмкость теплоносителя [ кДж/кг ]

Мембранный бак - расчёт диаметра подсоединительной резьбы

Пример: Qₛᵧₛ = 80 кВт. Vₛᵧₛ = 50 лит. Cₛᵧₛ = 4,2 кДж/кг.

d = 20 \cdot \sqrt{\frac{80}{50 \cdot 4,2}} = 12,3

d = 12,3 мм.

Точный расчёт по формуле показал, что необходимая подсоединительная резьба расширительного бака составляет 12,3 мм.

Онлайн калькулятор для расчёта и вычисления данных

Универсальные значения для настройки

Расширительный бак отопления и горячего водоснабжения это ёмкость, которая позволяет принимать энергию теплоносителя в резиновой мембране EPDM и гасить её до балансного состояния. При нагреве жидкости ( вода, теплоноситель ) в системе происходит тепловое расширение в следствии чего может возникнуть преизбыточное давление. Это приведёт к быстрому выходу из строя всего оборудования.

Мембранный бак для горячего водоснабжения и отопления

Наименование оборудования:

Мембранный бак горячего водоснабжения
Мембранный бак отопления

Жилая площадь помещения [ м² ]	Количество воды в системе [ лит ]	Объём расширительного бака [ лит ]
Площадь 120 м² \| радиаторное отопление	75 [ лит ]	8 [ лит ]
Площадь 120 м² \| тёплый пол	95 [ лит ]	10 [ лит ]
Площадь 220 м² \| радиаторное отопление	150 [ лит ]	15 [ лит ]
Площадь 220 м² \| тёплый пол	190 [ лит ]	20 [ лит ]
Площадь 320 м² \| радиаторное отопление	225 [ лит ]	25 [ лит ]
Площадь 320 м² \| тёплый пол	285 [ лит ]	35 [ лит ]
Площадь 420 м² \| радиаторное отопление	300 [ лит ]	35 [ лит ]
Площадь 420 м² \| тёплый пол	385 [ лит ]	50 [ лит ]
Площадь 520 м² \| радиаторное отопление	375 [ лит ]	50 [ лит ]
Площадь 520 м² \| тёплый пол	475 [ лит ]	50 [ лит ]

Таблица № 1. Объём расширительного бака для существующей системы.

Высота здания [ м.п. ]	Давление расширительного бака [ Bar ]
1 этаж \| 3 м.п.	1,2 Bar
2 этажа \| 6 м.п.	1,2 Bar
3 этажа \| 9 м.п.	1,5 Bar
4 этажа \| 12 м.п.	1,8 Bar
5 этажей \| 15 м.п.	1,8 Bar
6 этажей \| 18 м.п.	2,0 Bar

Таблица № 2. Универсальная настройка давления расширительного бака для строения с любой высотой.

Заключение

Профессиональный расчёт при комплектации и монтировании инженерной системы может выполнить только квалифицированный инженер-проектировщик или инженер-монтажник. В работе он будет использовать специализированное вычислительное оборудование и углублённые технологические данные для нахождения правильного подхода и достижения верного результата.