Как рассчитать расширительный бак для отопления
Вода при нагреве увеличивается в объёме. В закрытой системе лишние литры уходят в расширительный бак (стальную ёмкость, где резиновая мембрана делит воду и сжатый воздух). Если ёмкость мала, давление растёт, пока не сработает предохранительный клапан. Калькулятор считает литры по паспортам производителей Valtec и Caleffi.
- Выберите отопление или горячую воду (ГВС) с бойлером.
- Для отопления укажите, сколько воды в системе. Не знаете, впишите мощность котла и чем греете.
- Выберите самую высокую температуру в котле и что залито: вода или незамерзайка.
- Измерьте, на сколько метров верхняя батарея выше бака, и посмотрите число на колпачке клапана.
Ответ придёт в литрах: расчётный объём и ближайший больший из ряда, который продают. Рядом будет давление воздуха внутри.
Считается только мембранная ёмкость закрытой системы. Открытый бачок на чердаке, без мембраны и давления, калькулятор не считает.
Сколько воды в системе отопления
Точнее всего объём видно по счётчику при заполнении. Иначе его прикидывают по мощности котла. Valtec даёт ориентир на каждый киловатт: с радиаторами около 15 л, с водяным тёплым полом 20 л, с конвекторами 8 л (паспорт Valtec ERE, п. 7). Котёл на 12 кВт с батареями держит примерно 180 л.
Дальше считают расширение. Вода при нагреве до 80 °C прибавляет 2,90 % объёма, незамерзайка с 50 % гликоля 4,36 % (паспорт Valtec VT.RV.R, табл. 4.2). Поэтому на незамерзайке нужна ёмкость больше.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| Вода расширится при нагреве до 60 °C | 1,71 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Вода, нагрев до 70 °C | 2,28 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Вода, нагрев до 80 °C | 2,9 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Вода, нагрев до 90 °C | 3,59 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Незамерзайка, 30 % гликоля, нагрев до 60 °C | 2,63 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Гликоль 30 %, нагрев до 70 °C | 3,18 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Гликоль 30 %, нагрев до 80 °C | 3,78 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Гликоль 30 %, нагрев до 90 °C | 4,45 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Незамерзайка, 50 % гликоля, нагрев до 60 °C | 3,25 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Гликоль 50 %, нагрев до 70 °C | 3,78 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Гликоль 50 %, нагрев до 80 °C | 4,36 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Гликоль 50 %, нагрев до 90 °C | 5,01 % объёма | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. 4.2 |
| Воды в системе с конвекторами на 1 кВт котла | 8 л/кВт | Valtec, паспорт баков ERE, п. 7 |
| Воды в системе с радиаторами на 1 кВт котла | 15 л/кВт | Valtec, паспорт баков ERE, п. 7 |
| Воды в системе с тёплым полом на 1 кВт котла | 20 л/кВт | Valtec, паспорт баков ERE, п. 7 |
| Запас воды в баке в холодной системе отопления | 0,5 % объёма системы | Caleffi 01079/13 RU, «Системы отопления» |
| Запас воды в баке, не меньше | 3 л | Caleffi 01079/13 RU, «Системы отопления» |
| Давление столба воды высотой 1 м | 0,098 бар | перевод единиц: 1 м вод. ст. = 9,80665 кПа |
| Воздух в баке отопления: давление столба воды плюс | 0,3 бар | Caleffi 01079/13 RU: P0 = Pst + 0,3 бар |
| Давление холодной системы: воздух в баке плюс | 0,2 бар | Caleffi 01079/13 RU: Pr ≈ P0 + 0,2 бар |
| Давление холодной системы отопления, не меньше | 1 бар | Caleffi 01079/13 RU: Pr ≥ 1 бар |
| Запас до срабатывания предохранительного клапана | 0,5 бар | Caleffi 01079/13 RU: Per = Pvs − 0,5 бар |
| Запас для клапана выше 5 бар | 10 % настройки клапана | Caleffi 01079/13 RU: 10 % Pvs при Pvs > 5 бар |
| Атмосферное давление, прибавляют к показаниям манометра | 1 бар | Caleffi 01079/13 RU: Pa = P0 + 1, Pe = Per + 1 |
| Холодная вода из водопровода 10 °C | 0,1 % объёма | Caleffi 01079/13 RU, таблица n для воды |
| Горячая вода в бойлере 50 °C | 1,2 % объёма | Caleffi 01079/13 RU, таблица n для воды |
| Горячая вода в бойлере 60 °C | 1,7 % объёма | Caleffi 01079/13 RU, таблица n для воды |
| Горячая вода в бойлере 70 °C | 2,3 % объёма | Caleffi 01079/13 RU, таблица n для воды |
| Горячая вода в бойлере 80 °C | 2,9 % объёма | Caleffi 01079/13 RU, таблица n для воды |
| Воздух в новом баке отопления 8–500 л с завода | 1,5 бар | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. п. 2 (баки 8–500 л) |
| Воздух в новом баке отопления 750 и 1000 л с завода | 4 бар | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. п. 2 (баки 750 и 1000 л) |
| Рабочее давление бака отопления 8–150 л | 5 бар | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. п. 2: 0,5 МПа (8…150 л) |
| Рабочее давление бака отопления 200–1000 л | 10 бар | Valtec VT.RV.R, паспорт, табл. п. 2: 1,0 МПа (200…1000 л) |
| Наибольшее давление бака для воды, серия 568 | 10 бар | Caleffi 01079/13 RU, техн. характеристики, серия 568 |
| Наибольшее давление бака отопления, серия 556 | 6 бар | Caleffi 01079/13 RU, техн. характеристики, серия 556 |
| Самая горячая вода для бака серии 568 | 70 °C | Caleffi 01079/13 RU, серия 568: −10÷70 °C |
| Проверять давление воздуха в баке, не реже | 1 раза в месяц | Valtec VT.RV.R, паспорт, п. 6.1 |
| Воздух в новом баке для воды с завода | 2,5 бар | Caleffi 01079/13 RU, серия 568 |
Какой объём расширительного бака нужен от объёма системы
Простого процента нет. Внутри всегда остаётся сжатый воздух, и чем выше дом, тем меньше места остаётся под расширение. Вот результат калькулятора при нагреве до 80 °C и клапане на 3 бар:
| Воды в системе | Высота до 5 м | Высота 10 м |
|---|---|---|
| 50 л | 12 л | 18 л |
| 100 л | 18 л | 18 л |
| 150 л | 18 л | 24 л |
| 200 л | 24 л | 35 л |
| 300 л | 35 л | 35 л |
| 500 л | 50 л | 80 л |
На сколько литров нужен расширитель для частного дома при высоте 5 м, видно по мощности котла:
| Котёл | Радиаторы | Тёплый пол | Конвекторы |
|---|---|---|---|
| 10 кВт | 18 л | 24 л | 12 л |
| 20 кВт | 35 л | 35 л | 18 л |
| 30 кВт | 35 л | 50 л | 24 л |
Расчёт расширительного бака для ГВС и бойлера
У бойлера косвенного нагрева нагретой воде тоже некуда уйти, кроме клапана. Ёмкость на входе холодной воды забирает эти литры. Объём считают от объёма бойлера, а воздух накачивают до давления воды на входе (инструкция Caleffi, формула 2). При нагреве до 60 °C, редукторе на 3 бар и клапане на 6 бар выходит так:
| Бойлер | Расчёт | Из ряда |
|---|---|---|
| 100 л | 4,3 л | 8 л |
| 150 л | 6,4 л | 8 л |
| 200 л | 8,5 л | 12 л |
| 300 л | 12,8 л | 18 л |
| 500 л | 21,3 л | 25 л |
Для бойлера берут отдельную модель. У Caleffi ёмкость для водоснабжения (серия 568) держит 10 бар, для отопления (серия 556) 6. Ёмкость для воды приходит с завода с 2,5 бар воздуха (Caleffi, серия 568). Серия 568 рассчитана на воду до 70 °C. Греете бойлер до 80 °C, ищите модель на такую температуру.
Давление в расширительном баке отопления
Воздух в пустой ёмкости накачивают до давления столба воды над ней плюс 0,3 бар (Caleffi). Каждый метр высоты даёт около 0,098 бар. Холодную систему заполняют на 0,2 выше, но не меньше чем до 1 бар. Значит, в низком доме воздух держат не ниже 0,8. Иначе при заливке в холодный бак зайдёт лишняя вода и места под нагрев не хватит. Клапан на 1,5 бар тут не годится: он может открыться уже на холодной системе (Caleffi: рабочее давление на 0,5 ниже настройки клапана). С завода у Valtec 1,5 бар, у баков на 750 и 1000 л 4,0 (паспорт VT.RV.R, раздел 2). Лишнее стравливают через ниппель (клапан под колпачком, как у колеса), недостающее подкачивают насосом. Проверять воздух производитель просит не реже раза в месяц (паспорт Valtec, п. 6.1).
Пример расчёта
Дом с котлом 12 кВт и батареями, вода греется до 80 °C, верхняя батарея на 5 м выше бака, клапан на 3 бар. В системе 12 × 15 = 180 л. Расширение 180 × 0,029 = 5,22 л, запас 3 л. Воздух 5 × 0,098 + 0,3 = 0,79 бар, это меньше 0,8, поэтому берут 0,8. Давления для формулы берут с прибавкой единицы: 1,8 и 3,5 (клапан 3 минус запас 0,5). Объём 8,22 / (1 − 1,8 / 3,5) = 16,9 л, покупают 18 л. Систему заливают до 1 бар.
Где ошибаются
- Не пересчитывают после переделки. Добавили тёплый пол или бойлер, воды стало больше, и объём пересчитывают (паспорт Valtec, п. 6.3).
- Ставят кран на подводке. Запорную арматуру на трубе к баку ставить нельзя, для обслуживания есть специальный отсекатель (паспорт Valtec, п. 5.2).
- Ставят клапан на большее давление, чем держит бак. Модели Valtec до 150 л держат 5 бар, от 200 л 10. Клапан не должен быть настроен выше (паспорт Valtec, п. 8.3).
- Оставляют заводское давление. Чем больше воздуха, тем меньше литров войдёт внутрь до срабатывания клапана.
- Меняют теплоноситель без пересчёта. Гликоль расширяется сильнее (табл. 4.2), поэтому объём пересчитывают (паспорт Valtec, п. 6.4).
- Ставят расширитель после насоса. Правильно ставить там, где давление самое низкое, то есть перед циркуляционным насосом (паспорт Valtec, п. 5.3).
Посчитанный заранее объём покупают вместе с котлом и трубами, без второй поездки в магазин. На портале видны настоящие сметы проверенных компаний и прайс работ, а работу можно описать мастерам одним запросом. Если компания ведёт смету в программе RemontCRM, заказчик сам фиксирует цену кнопкой до начала работ.