Калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора

Сравнение с другими моделями

Решаясь на покупку Land Cruiser 200, объем бака которого во всех комплектациях одинаков, рекомендуют обратить внимание на разницу с другими автомобилями этой серии, а также с машинами других производителей, чтобы убедиться, что это авто — то, что нужно

Из данных таблицы видно, что производитель постоянно совершенствовал топливный бак, а начиная с 5 поколения его объем оставался практически одинаковым. Это свидетельствует о принципах стабильности, пропорциональности при проектировании и создании машин.

Помимо этого, стоит провести сравнительный анализ объема топливного бака Ленд Крузер 200 с марками авто, аналогичными по характеристикам.

Шаги

Метод 1 из 3:

Способ 1: Вычисление объема горизонтального цилиндра

1. 1

   Измерьте радиус окружности в основании цилиндра.

   Диаметр — это прямо отрезок, проходящий через центр окружности с концами на ее периметре. Для любого круга длина диаметра всегда в два раз больше длины радиуса. Поэтому, можно найти радиус, измерив диаметр и поделив его длину пополам.

   Радиус — это отрезок, соединяющий центр круга и любую точку на его периметре. Чтобы найти радиус, измерьте расстояние от центра, до края круга.

2. 2

   Найдите площадь основания цилиндра. Как только вы нашли радиус основания цилиндра, вы можете посчитать площадь круга в основании. Чтобы сделать это, воспользуйтесь формулой B = ?r2, шде B — это площадь, r — это радиус, ? = 3.14159

3. 3

   Посчитайте общий объем цилиндра. Теперь вы можете определить объем цилиндра, умножив площадь основания на высоту цилиндра. Формула выглядит следующим образом: V = B*h, где V — объем цилиндра, B — площадь основания, h — высота цилиндра.r2h.

4. 4

   Найдите сектор и сегмент круга. Если представить круг в виде пиццы, то сектор — это каждый кусок пиццы. Если хорда (отрезок, соединяющий две точки кривой) проходит через этот сектор, то она разделяет его на треугольник и сегмент. Этот сегмент важен для вычисления заполненного объема бака. Вам нужно будет найти площадь сегмента (путем нахождения площади сектора и вычитания из него площади треугольника) и умножить ее на длину цилиндра.

5. 5

   Определите площадь сектора. Сектор — это составная часть всего круга. Чтобы найти эту площадь, используйте формулу, представленную выше.

6. 6

   Найдите площадь треугольника. Найдите площадь треугольника, полученного путем разделения сектора хордой. Используйте формулу, показанную выше.

7. 7

   Вычтите площадь треугольника из площади сектора. Вычитание даст вам площадь сегмента D.

8. 8

   Умножьте площадь сегмента на высоту цилиндра. Результатом будет заполненный объем бака. Соответствующие формулы указаны выше.

9. 9

   Определите высоту заполнения. Последний шаг зависит от того, что больше, радиус r или высота h.

   • Если высота меньше, чем радиус, используйте объем, полученный путем вычисления заполненного объема.
   • Если высота больше, чем радиус, вычтите объем пустоты из общего объема бака. Это даст вам заполненный объем.

Метод 2 из 3:

Способ 2: Вычисление объема вертикального цилиндра

1. 1

   Измерьте радиус окружности в основании цилиндра.

   Диаметр — это прямо отрезок, проходящий через центр окружности с концами на ее периметре. Для любого круга длина диаметра всегда в два раз больше длины радиуса. Поэтому, можно найти радиус, измерив диаметр и поделив его длину пополам.

   Радиус — это отрезок, соединяющий центр круга и любую точку на его периметре. Чтобы найти радиус, измерьте расстояние от центра, до края круга.

2. 2

   Найдите площадь основания цилиндра. Как только вы нашли радиус основания цилиндра, вы можете посчитать площадь круга в основании. Чтобы сделать это, воспользуйтесь формулой B = ?r2, шде B — это площадь, r — это радиус, ? = 3.14159

3. 3

   Посчитайте общий объем цилиндра. Теперь вы можете определить объем цилиндра, умножив площадь основания на высоту цилиндра. Формула выглядит следующим образом: V = B*h, где V — объем цилиндра, B — площадь основания, h — высота цилиндра.r2h.

4. 4

   Определите заполненный объем. Заполненный объем рассчитывается также, как и полный, только высота цилиндра ниже. Поэтому, ? = ??2h.

Метод 3 из 3:

Способ 3: Вычисление объема прямоугольного бака

1. 1

   Найдите объем вашего бака. Чтобы найти объем прямоугольного бака, перемножьте длину (l), ширину (w) и высоту (h). Ширина — это расстояние от одной стороны, до другой. Длина — это самое длинное измерение, а высота — это вертикальная длина, снизу вверх.

2. 2

   Вычислите заполненный объем. Для прямоугольных баков заполненный объем — это те же длина и ширина, но меньшая высота. Новая высота — это высота заполнения бака.

1. Существуют онлайн-калькуляторы для определения объема, которые, однако, потребуют измеренных радиуса, длины и высоты.
2. Помните, что эти вычисления дадут вам лишь приблизительную оценку. Они подразумевают идеальные геометрические формы.

Комплектация и принцип работы

Расширительный бак, помимо корпуса, включает в себя мембрану (баллон или диафрагму), верхняя часть которой заполнена инертным газом или воздухом. Нижний отсек герметичной емкости предназначен для теплоносителя.

Вместе с увеличением температурных показателей вода расширяется, и избыточная масса теплоносителя попадает в мембранник. Объем камеры с воздухом уменьшается, и давление в этой части закрытой системы возрастает, компенсируя напор в магистрали. Когда температура теплоносителя снижается, наблюдается обратный процесс.

Мембрана в бачке плотно прижата к внутренней стенке, так как весь его объем наполнен газом.

Когда внутрь попадает вода, давление увеличивается. В момент запуска отопления существует риск повреждения диафрагмы от скачка давления, а затем манометр постепенно изменяет показания и целостность детали вне опасности.

Чтобы избежать повреждения мембраны, необходимо установить предохранительный клапан манометра, который реагирует на возросшее давление (для частных домов нормой является от3,5 до 4 бара).

Преимущества фланцевой модели

К преимуществам фланцевых приборов можно отнести следующие характеристики:

• выдерживает большее давление внутри системы, нежели устройство с постоянной диафрагмой;
• возможна замена мембраны при ее повреждении;
• горизонтальный и вертикальный монтаж прибора.

Расчет объема бачка системы отопления

Перед тем, как установить расширительный бак в системе отопления, нужно рассчитать его объем, для чего можно воспользоваться двумя способами. Простейший способ выглядит так – сначала нужно рассчитать суммарный объем теплоносителя, находящийся в системе (обычно эта величина рассчитывается на этапе проектирования), а потом найти 10% от этого объема. Вот эта десятина и будет являться искомым значением. Также можно рассчитать не объем теплоносителя, а объем самой системы – полученный результат тоже можно использовать при выборе бака.

Второй способ более сложен, но позволяет получить более точное значение. Расчет выполняется по специальной формуле, в которую подставляются определенные параметры.

Для формулы потребуются следующие показатели:

• Рмакс – максимальное давление, при котором система может функционировать (для расчетов обычно принимается максимально допустимое значение давления в котле);
• Рмин – давление, при котором система начинает работать (данная величина указывается в документации, приложенной к расширительному баку);
• Е – коэффициент расширения теплоносителя (для воды это значение составляет около 0,04-0,05, а степень расширения антифризов указывается для каждого состава индивидуально);
• С – суммарный объем отопительной системы.

Сама формула для вычисления объема расширительного бака имеет следующий вид:

V = Е х С х (Рмакс + 1) / (Рмакс + Рмин).

Если же системе требуется расширительный бак для отопления закрытого типа, то расчет лучше выполнить – объем устройства очень сильно влияет на его стоимость. Кроме того, при расчете желательно учитывать небольшой запас объема, чтобы в процессе эксплуатации не столкнуться с проблемами.

Причины поломок и способы их устранения

Самая уязвимая часть гидробака — резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.

Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака

Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.

О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.

Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:

1. Приобрести новую мембрану, точно соответствующую порванной.
2. Аккуратно разобрать гидробак, отвинтив соединительные болты.
3. Вынуть порванную мембрану.
4. Установить на ее место новую мембрану.
5. Собрать гидробак.
6. Равномерно затянуть все болты.

Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.

Еще одна ошибка — использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.

Расчет экспанзомата для системы с котлом мощностью 31 кВт

Устройство газового котла со встроенным расширительным баком

Перед проведением расчетов по подбору расширительного бака следует знать, что большинство настенных котлов оборудованы встроенными расширительными баками. Объем встроенного бака указан в технической документации котла. При пересчете объема системы отопления по мощности котла (умножением 1кВт мощности по теплу на 15 литров) сверяют соответствие бака объему сооружаемой системы. При недостатке устанавливается дополнительный бак. Его объем рассчитывается за вычетом встроенного экспанзомата. Напольные котлы, как правило, не имеют встроенного оборудования.

Расчет выглядит следующим образом:

К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+1) = (3,0 – 1,5)/(3,0 – 1) = 0,375

3,0 – давление в системе, максимальное, атм.;

1,5 – давление воздуха за мембраной, атм.;

0,375 – показатель эффективности бака, К.

Объем теплоносителя: В = 31х15 = 465 литров.

Тогда объем бака составит:

А = 465х0,04/0,375 = 49,6 литра.

Выбирается расширительный бак объемом не менее 50 литров с давлением воздуха в 1,5 атм. Общий способ подбора (10% от А) показывает необходимость применения бака объемом не менее 46,5 литров. В таком случае размер экспанзомата всегда округляется до большего объема – 50 литров.

Давление воздуха, включенное в расчет (1,5 атмосферы), можно изменить. На расширительных баках имеется встроенный клапан для заполнения воздухом. К нему можно подключить ручной насос и поднять давление в случае, если заводское давление составляет меньшую величину

При этом необходимо соблюдать осторожность – при значительном повышении давления можно повредить мембрану, поэтому процесс нужно контролировать по манометру. Клапан также выполняет функцию сброса давления при его поднятии до предельных значений

При расчете расширительного бака расчетный объем лучше увеличить на величину 5 – 10% – это мероприятие нивелирует погрешности расчета и не отразится на работе мембранного сосуда и комплекса отопления в целом.

Особенности монтажа

1. Подготовительные мероприятия. До начала работ, котёл отключают от электросети. А также перекрывают подачу воды и сливают из системы всю жидкость.

   Обычно для соединения частей системы используют полипропиленовые трубы, их сваривают специальным паяльником с дополнительной фурнитурой в виде муфт и уголков для фитинга.

   Предпочтительнее всего взять «американку», её преимущество в том, что можно будет легко снять бак в случае необходимости. «Американка» состоит из двух частей: одна крепится к резьбе на расширительном баке, вторая — к первой. Затем ко второй части припаивают трубу. Для обеспечения надёжности соединения фитинга с баком, на резьбу наносят уплотнитель в виде пасты или льна, фитинг закрепляют на резьбе газовым ключом.

2. Монтаж труб. После удаления воды из сети, паяют и укладывают трубы, обязательно добавляя запорный кран, который позволит в будущем провести профилактические или иные работы с баком без полного слива жидкости.
3. Подключение резервуара. После присоединения «американки» к бачку, его помещают в заранее выбранное место так, чтобы к расширительной ёмкости всегда был открыт свободный доступ.
4. Прежде чем запускать систему, обязательно проверяют водяной фильтр, моют его, если необходимо выполняют замену. Меняют картридж магистрального фильтра.
5. Запуск. После фиксации всех элементов пробуют запустить систему, для этого её заполняют водой и включают котёл.

При монтаже следует придерживаться некоторых правил:

• не ставить бачок вплотную к стенам или в труднодоступных местах;
• высота крепления такая, чтобы легко можно было дотянуться до золотника или отсекающего крана;
• на патрубок резервуара не должны давить трубы или арматура;
• нельзя помещать подводящую трубу в проходе на полу или над головой;
• если ёмкость будет находиться на чердаке, её рекомендуют обернуть утеплителем;
• организуют перелив, иначе вода может залить потолок в случае поломки.

В итоге

Как видно, расчет емкости отопления сводится к вычислению суммарного значения четырех вышеуказанных элементов.

Определить необходимую емкость рабочей жидкости в системе с математической точностью удается не каждому. Поэтому, не желая выполнять расчет, некоторые пользователи действуют следующим образом. Для начала заполняют систему примерно на 90%, после чего проверяют работоспособность. Далее стравливают скопившийся воздух и продолжают заполнение.

В процессе эксплуатации отопительной системы происходит естественный спад уровня теплоносителя в результате конвекционных процессов. При этом происходит потеря мощности и производительности котла. Отсюда вытекает необходимость наличия резервной емкости с рабочей жидкостью, откуда можно будет отслеживать убыток теплоносителя и при необходимости производить его пополнение.