Как рассчитать объем емкости различной формы

Необходимость расчёта

Собственник бассейна любой величины и формы наполняет его водой, осуществляет её очищение и обеззараживание, другое соответствующее обслуживание

Подсчёт объёма воды имеет важное значение для нормального функционирования водоёма и полноты действий по его обслуживанию

Вода, наполняющая купальный бассейн, должна отвечать гигиеническим предписаниям:

• попадающая в резервуар из общегородской водопроводной магистрали вода должна быть: чистая;
• неокрашенная;
• со сладким привкусом;
• без вредоносных микрохимических сочетаний, микробов.

при наполнении пула из подземного родника необходимо произвести анализ воды, проверяя её пригодность к использованию в бассейнах.

При заполнении бассейна осуществляется химводоподготовка:

• корректировка индекса pH (7,2-7,4);
• дезинфекция воды;
• дезактивирование спор водорослей;
• ликвидирование замутненности;
• процеживание крупинок, представляющих микросреду для нарастания бактерий.

Необходимость знаний об объёме помещающейся в чашу воды в следующем:

• Дозировка средств. Чтобы применяемые для очистки воды в бассейне химические средства взаимодействовали как можно более результативно, необходимо их безошибочное дозирование. Зная сколько кубометров вмещает резервуар, вы сможете рассчитать точную дозу препаратов.
• Оптимальное обслуживание. Чтобы осуществлять правильное обслуживание за бассейном (обеспечение приемлемого гидрорежима фильтрации, циркуляции, вовремя произведенной чистки), проведение анализа пробы воды, также необходимо понимать сколько кубических метров заключает в себе резервуар.
• Смена воды. Воду необходимо периодически менять, выполнять её очистку, осветление, а расходы на эти процедуры напрямую зависят от объёма используемой воды.

По форме наиболее часто встречаются бассейные чаши:

• прямоугольные;
• круглые;
• овальные;
• в форме восьмёрке.

При использовании других форм бассейна, их раскладывают на части классической формы (с минимальной неточностью) и проводят расчёт для каждой части по отдельности.

Как правильно рассчитать объём бачка для систем отопления?

Чтобы правильно рассчитать объем расширительного резервуара, учитывают несколько факторов, которые влияют на этот показатель:

1. Ёмкость экспансомата напрямую зависит от количества воды в отопительной системе.
2. Чем выше допустимое значение давления в системе, тем меньшего размер бачок вам потребуется.
3. Чем выше температура, до которой нагревается теплоноситель, тем больше должен быть объем устройства.

Справка. Если подобрать расширительный резервуар слишком большого объёма, то он не обеспечит необходимого давления в системе. Маленький бак не сможет вместить в себя весь излишек теплоносителя.

Формула расчёта

Vб=(Vс * Z)/N, в которой:

Vc — объём воды в системе отопления. Чтобы рассчитать этот показатель, умножьте мощность котла на 15. Например, если мощность котлоагрегата составляет 30 кВт, то количество теплоносителя будет 12*15 = 450 л. Для систем, где задействуют аккумуляторы тепла, к полученной цифре надо прибавить ёмкость каждого из них в литрах.

Z — показатель расширения теплоносителя. Этот коэффициент для воды составляет 4%, соответственно при расчёте берём число 0.04.

Внимание! Если в качестве теплоносителя используется другое вещество, то берётся соответствующий ему коэффициент расширения. Например, для 10-%-ного этиленгликоля он составляет 4.4%. N — показатель эффективности расширения бака

Поскольку стенки прибора изготовлены из металла, он может немного увеличиваться или уменьшаться в объёме под воздействием давления. Чтобы вычислить N, понадобится следующая формула:

N — показатель эффективности расширения бака. Поскольку стенки прибора изготовлены из металла, он может немного увеличиваться или уменьшаться в объёме под воздействием давления. Чтобы вычислить N, понадобится следующая формула:

N= (Nmax—N)/(Nmax+1), где:

Nmax — максимальный показатель давления в системе. Это число равно от 2.5 до 3 атмосфер, чтобы узнать точную цифру, посмотрите, на какое пороговое значение настроен предохранительный клапан в группе безопасности.

N — начальное давление в расширительном резервуаре. Эта величина составляет 0.5 атм. на каждые 5 м высоты системы отопления.

Продолжая пример с котлом мощностью 30 кВт, допустим, что Nmax — 3 атм., высота системы не превышает 5м. Тогда:

N=(3—0.5)/(3+1)=0.625;

Vб = (450*0.04)/0.625 = 28.8 л.

Важно! Объёмы расширительных баков, имеющихся в продаже, соответствуют определённым стандартам. Поэтому не всегда возможно купить бак ёмкостью, точно совпадающей с расчётным значением. В такой ситуации приобретайте устройство с округлением в бо́льшую сторону, поскольку если объем будет немного меньше необходимого, это может нанести вред системе

В такой ситуации приобретайте устройство с округлением в бо́льшую сторону, поскольку если объем будет немного меньше необходимого, это может нанести вред системе.

Правила эксплуатации баков аккумуляторов холодной воды

После установки необходимо отрегулировать реле давления на баке для срабатывания (вкл./выкл.) НС. Большой пружиной с гайкой – нижний предел (отключения), малой – отметку включения, разницу между мин. и макс. значением.

Пружины регулируют, поворачивая гайки ключом. По ч. с. – сжатие, увеличение порога вкл.; против ч. с. – ослабление, снижение отметки срабатывания. Схема настройки:

1. Проверяют манометром, если нужно, накачивают бак гидроаккумулятор или спускают.
2. Гайку большой пружины поворачивают в нужном направлении.
3. Открывают смеситель, напор понижается, в определенный момент срабатывает помпа. Отметку стрелки манометра фиксируют.
4. Разницу значений и точку отключения регулируют более чувствительной малой пружиной. Поворачивают на половину или четверть оборота.
5. Краны должны быть закрытыми, насос включен. Манометр покажет, когда контакты размыкаются (помпа при этом выключится). Если больше 3 атм., пружину следуют ослабить.
6. Делают слив, снова запускают ГА, процедуру повторяют до достижения нужных параметров.

От разницы (включение – выключение) зависит выдавливаемый объем жидкости, чем она больше, тем гидроаккумулятор эффективнее, но изнашивается мембрана, работа может быть некомфортной. Система стабильная при минимальном зазоре в 0,5 бар, для частного жилья рекомендуют 1 – 1,5 атм. Данная величина учитывается при определении Pmin.

Заводская регулировка датчика давления (реле) отображена в паспорте устройства, это основа. Средняя отметка старта: 1,4 – 1,8 бар, отключения: 2,5 – 3 бар.

Максимум для срабатывания P_max исчисляется по характеристикам насоса – значение напора делят на 10. Результат корректируется из-за изменений, связанных с износом. Рекомендовано принимать верхний предел на 30% ниже напора.

Рекомендации по использованию:

• первичное заполнение производят медленно, чтобы резкий поток не повредил мембрану. Перед заполнением надо полностью удалить воздух из части, куда подают жидкость;
• раз в 3 месяца делают осмотр, проверку манометром значений реле. Отклонения свидетельствуют о неисправностях, негерметичности гидроаккумулятора, а чаще об износе резинового вкладыша. Самостоятельно заменить грушу можно своими руками, но если действует гарантия, лучше использовать сервисное обслуживание. Защитная окраска должна быть целой, при обнаружении сколов ее надо восстановить;
• обеззараживание воды в баке делается, если происходит застаивание, образуется налет, а это наблюдается, если есть рассинхрон с НС из-за неправильно установленных пределов вкл./выкл. или выбран чрезмерно большой объем (еще одна причина ставить накопители для резерва). Обычно помогает пропуск воды или более основательная процедура: разбор ёмкости и чистка от налета.

Поломки гидроаккумулятора:

• порвана мембрана (решение – замена):
  • кран «плюется»;
  • манометр фиксирует резкое снижение;
  • на ниппеле или воздушном клапане обнаруживается течь после стравливания;
• эти же признаки характерны при нарушении герметичности самого сосуда, он редко когда подлежит ремонту – его заменяют полностью. Но также проблема может быть во фланце. Проверяют плотность прилегания, часто наблюдается ослабление крепежа, повреждения материала детали (подтянуть болты, поставить новый уплотнитель, заменить);
• часто включается помпа – разрыв мембраны или недостаточное количество бар (делают подкачку);
• низкий напор жидкости – нужна подкачка.

Пояснения к расчету

Схема соединения обычно отмечена на самом конденсаторе, и может обозначаться либо звёздой, либо треугольником. Как правило, это две разные формы, ёмкость которых рассчитывается, по- разному:

Ср – емкость рабочего конденсатора

Ср = 4800*I/U; I = P/(√3*U*η*cosϕ)

Ср – емкость рабочего конденсатора

Сп = 2,5*Ср, где Сп – емкость пускового конденсатора при любом способе подключения

Расшифровка обозначений:

Ср – емкость рабочего конденсатора, мкФ Сп – емкость пускового конденсатора, мкФ I – ток, А U – напряжение в сети, В η – КПД двигателя в %, деленных на 100 cosϕ – коэффициент мощности

Полученные результаты расчета используются для подбора конденсаторов нужных номиналов. Номинала именно расчетного значения вряд ли можно будет найти, поэтому правила подбора следующие:

• если расчетное значение точно попало в существующий номинал, то в этом случае повезло – берете именно такой.
• если совпадения нет, то рекомендуется выбирать емкость ближайшего нижнего номинального значения. Выбирать выше не следует (особенно для рабочих конденсаторов), так как существует вероятность значительного возрастания рабочих токов и перегрева обмоток.
• По напряжению конденсаторы обязательно подбираются с номиналом не менее, чем в 1,5 раза выше напряжения сети, поскольку в момент пуска напряжение на самом конденсаторе всегда повышенное. Например, для однофазного напряжения 220 В рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 360 В, а по опыту электриков даже не менее 400 В.

Ниже мы приведем таблицу номинальных значений конденсаторов серий СВВ60 и СВВ65. Эти конденсаторы чаще всего применяют при подключении асинхронных двигателей. Серия СВВ65 отличается от серии СВВ60 металлическим корпусом. В качестве пусковых часто применяют электролитические конденсаторы серии CD60. Причем опытные профессионалы не рекомендуют использовать их в качестве рабочих, поскольку продолжительные время работы быстро выводит их из строя.

Иногда бывает рациональнее использовать два и более конденсатора, чтобы получить нужную емкость. При этом они могут быть соединены последовательно или параллельно. При параллельном соединении результирующая емкость будет складываться, при последовательном она будет меньше емкости любого из конденсаторов. Для расчета данного соединения мы также подготовили для вас специальный калькулятор.

Мембранные расширительные баки для систем отопления Wester

Расчет емкости конденсатора с помощью онлайн калькулятора

Расчет конденсатора онлайн, который можно произвести с помощью калькуляторов на специальных ресурсах в Интернете, позволяет в считанные секунды получить результат, просто указав в соответствующих полях нужные данные. С их помощью быстро и легко можно рассчитать емкость, заряд, мощность, ток, энергию, и другие свойства конденсатора, нужные для конкретного устройства.

Среди множества видов конденсаторов существует, так называемый, электролитический тип, который используется в асинхронных электродвигателях. Среди его видов выделяют полярный и неполярный. Электролитический полярный конденсатор отличается от неполярного, прежде всего, большей емкостью. Расчет конденсатора для электродвигателя обязательно необходим перед его подключением. Он позволит, к примеру, узнать нужную емкость для конкретного двигателя.

Расчет конденсатора для трехфазного двигателя требуется ещё и для того, что, обычно, если трехфазный асинхронный двигатель с конденсаторным пуском работает нормально, будучи включенным в однофазную сеть, то емкость конденсатора уменьшается, а частота вращение вала увеличивается. При правильном подключении, все эти характеристики будут наблюдаться.

Когда запускается асинхронный двигатель, подключением к сети 220В, необходима высокая емкостьфазодвигающего конденсатора. В Интернете всегда можно найти специальный калькулятор конденсаторов онлайн, который, в частности, позволяет рассчитать их емкость. Калькулятор, который позволяет произвести расчет соединения конденсаторов, а именно емкости двух параллельно соединенных приборов: рабочего и пускового, требует указания в соответствующих полях следующих данных:

• Соединение обмоток двигателя
• Его мощность
• Напряжение в сети
• Коэффициент мощности
• КПД двигателя

После указания всех этих данных, можно получить результаты в виде информации по емкости пускового и рабочего конденсаторов, которая измеряется в мкФ (микроФарадах). Расчет емкости конденсатора для двигателя, а именно для двух, соединенных между собой конденсаторов, в данном случае, зависит от того, каким был способ соединения их обмоток.

Расчет пускового конденсатора и параллельно рабочего предполагает указание двух таких способов подключения как: подключение звездой и треугольником. Формула расчета емкости конденсатора, подключенного звездой, выглядит так: Cр=2800*I/U, а формула расчета конденсатора, подключенного треугольником – это Cр=4800*I/U. Расчёт ёмкости конденсатора для электродвигателя по таким формулам расшифровывается следующим образом:

1. Ср означает рабочий конденсатор, пусковой будет обозначаться далее как Сп.
2. Ток I определен тут соотношением мощности мотора P с произведением 1,73 напряжения U и коэффициента мощности (cosφ ) с коэффициентом поленого действия (η). То есть I=P/1,73Uηcosφ.

Каждый калькулятор емкости конденсаторов использует свой тип расчета. Например, если говорить о соединенных конденсаторах, где емкость пускового прибора должна быть подобрана в 3 раза большая, чем рабочая емкость, то, в конкретном калькуляторе может быть использован расчет Cп=2,5*Cр, где Сп означает пусковой конденсатор, а Ср – рабочий тип.

Как и где ставится расширительный бак

Итак, мы собираемся своими руками спроектировать и собрать систему отопления. Если она еще и заработает — нашей радости не будет предела. Есть ли инструкция по установке расширительного бачка?

Открытая система

В этом случае ответ подскажет простой здравый смысл.

Открытая система отопления представляет собой, в сущности, один большой сосуд сложной формы со специфичными конвекционными потоками в нем.

Установка котла и отопительных приборов в нем, как и монтаж трубопроводов, должны обеспечить две вещи:

1. Быстрый подъем нагретой котлом воды в верхнюю точку отопительной системы и ее слив через отопительные приборы самотеком;
2. Беспрепятственное перемещение пузырьков воздуха туда, куда они устремятся в любом сосуде с любой жидкостью. Вверх.

1. Установка расширительного бачка отопления в открытой системе всегда выполняется в ее верхней точке . Чаще всего — вверху разгонного коллектора однотрубной системы. В случае домов верхнего розлива (хоть вам и едва ли придется их проектировать) — в верхней точке розлива на чердаке.
2. Сам бачок для открытой системы не нуждается в запорной арматуре, резиновой мембране и даже в крышке (разве что для защиты от мусора) . Это простой открытый сверху водяной бак, в который всегда можно долить ведро воды взамен испарившейся. Цена такого изделия равна стоимости нескольких сварочных электродов и квадратного метра стального листа толщиной 3-4 миллиметра.

Так выглядит расширительный бак для открытой системы отопления. При желании в люк в нем можно вывести водоразборный кран от водопровода. Но куда чаще он по мере испарения воды доливается обычным ведром.

Закрытая система

Здесь и к выбору бака, и к его монтажу придется отнестись достаточно серьезно.

Давайте соберем и систематизируем основную информацию, доступную на тематических ресурсах.

Монтаж расширительного бака системы отопления оптимален в том месте, где течение воды наиболее близко к ламинарному, где в отопительной системе минимум завихрений. Самое очевидно решение — расположить его на прямом участке розлива перед циркуляционным насосом. При этом высота относительно пола или котла значения не имеет: назначение бачка — компенсировать тепловое расширение и гасить гидроудары, а воздух мы прекрасно стравим через воздушные краны.

Типичная схема установки бачка. Его расположение в однотрубной системе будет таким же — перед насосом по ходу воды.

• Баки в заводской комплектации иногда снабжаются предохранительным клапаном, сбрасывающим избыточное давление. Однако лучше перестраховаться и убедиться, что в вашем изделии он есть. Если нет — докупить и смонтировать рядом с баком.
• Электрические и газовые котлы с электронными термостатами зачастую поставляются с встроенными циркуляционным насосом и расширительным баком отопления. Прежде, чем отправляться за покупками — убедитесь, что они вам нужны.
• Принципиальное отличие мембранных расширительных баков от тех, что используются в открытых системах — их ориентация в пространстве. В идеале теплоноситель должен поступать в бак сверху. Эта тонкость монтажа призвана полностью удалить воздух из того отсека бака, который предназначен для жидкости.
• Минимальный объем расширительного бачка для водяной системы отопления берется примерно равным 1/10 объема теплоносителя в системе. Больше — допустимо. Меньше — опасно. Объем воды в отопительной системе можно грубо рассчитать, отталкиваясь от тепловой мощности котла: как правило, берется 15 литров теплоносителя на киловатт.
• Манометр, смонтированный рядом с расширительным баком и подпитывающим вентилем (соединяющим отопление с водопроводом), может оказать вам неоценимую услугу. Ситуация с залипшим золотником предохранительного клапана, увы, не так уж редка.
• Если клапан сбрасывает давление слишком часто — это явный признак того, что с объемом расширительного бачка вы просчитались. Совсем не обязательно менять его. Достаточно приобрести еще один и подключить его параллельно.
• Вода имеет сравнительно низкий коэффициент температурного расширения. Если вы перейдете с нее на незамерзающий теплоноситель (например, этиленгликоль), вам опять-таки понадобится увеличить объем расширительного бака или установить дополнительный.

Расширительный бак на фото смонтирован по всем правилам: теплоноситель подведен сверху, бак снабжен манометром и предохранительным клапаном.

Полезные советы

Бачок емкостью 20–25 литров обычно устанавливают с циркуляционным насосом мощностью 1,2 кВт. При объеме 50–60 литров мощность насоса увеличивается до 2,0 кВт. Есть на рынке расширительные баки емкостью 100–200 литров. Их можно использовать не только по прямому назначению, но и в качестве резервуара для теплой воды при небольших по срокам отключениях ее в водопроводе.
Размерные показатели баков колеблются в широком диапазоне. Есть такие, которые не помещаются в проемы, чтобы можно было занести их во внутренние помещения. Поэтому совет — используйте несколько маленьких баков, чем один огромный

Здесь важно соответствие объемов.
Существует несколько стандартных показателей, которые определяют количество отдаваемой энергии на определенный вмещаемый объем. К примеру, радиатор отопления — 10,5 кВт, конвектор водяной — 7 л/кВт, водяной теплый пол — 17 л/кВт.

Теперь вы знаете, для чего нужен расширительный бачок закрытого типа. Но куда его можно врезать? Вопрос остается открытым. Это закрытый прибор, и для него нет никакой разницы, как будет проведена его установка. Здесь важнее другое — удобство эксплуатации. А значит, монтаж лучше проводить в том месте, где подход будет свободным

И не так уж важно, в какой точке будет расположен бак — в самой высокой или нет. В этом его универсальность

Читайте далее:

Как посчитать объем трубы и выбрать модель расширительного мембранного бака

Как правильно провести расчет тепловой энергии на отопление

Как провести расчет батарей отопления собственной квартиры?

Расчет мощности отопления коттеджа — как все сделать правильно

Как правильно провести расчет циркуляционного насоса для отопления собственного дома

Как производится расчет объема бачков

Теперь вы знаете, как установить расширительный бак в системе отопления. Для этого нужны трубы подходящего диаметра и подходящие крепления. Некоторые округлые модели монтируются с помощью металлических хомутов – так надежнее. Мы подошли к самому ответственному разделу – сейчас мы расскажем, как осуществляется расчет расширительного бака для отопления.

Расположить расширительный бочок можно в любом, даже самом неприметном углу — благо места он занимает не так много.

Самый простой и очевидный способ – воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов. Но у такой методики есть один минус – мы не знаем, как и по какой формуле ведут расчеты эти калькуляторы, написанные непонятно кем. Мы расскажем, как рассчитать объем расширительного бака отопления по специальной формуле. Она учитывает:

• Объем всего залитого в отопление теплоносителя;
• Коэффициент теплового расширения теплоносителя (зависит от его вида);
• Эффективность мембранного бачка.

Для начала нам необходимо высчитать объем теплоносителя во всем отопительном контуре. Он складывается из следующих показателей – объем труб + объем котловой воды + объем батарей. С котлом все просто, показатель его внутреннего объема указывается в паспортных данных. С батареями все примерно то же самое – берем объем одной секции и умножаем на их количество (не забудьте учесть количество батарей).

Далее самый сложный этап – будем считать объем все проложенных труб. Для этого нам потребуются их диаметр и длина. Вооружаемся рулеткой и отправляемся на измерения. Выпишите длину труб одного диаметра, потом перейдите к более толстым трубам. Теперь начинаем считать – умножаем площадь сечения трубы на ее длину. Что касается показателя эффективности, то этот параметр мы берем из паспорта на сам расширительный бачок.

Последние расчеты – умножаем объем системы на коэффициент теплового расширения, делим все это на эффективность. Получаем необходимый объем в литрах. Для воды коэффициент расширения составляет около 4%, для этиленгликоля – от 4,5 до 5%.

Есть еще один универсальный способ подбора расширительного бака по давлению – он использует только объем теплоносителя. Например, если общий объем контура составляет всего 80 литров, то объем бачка должен составить 8 литров. Но помните, что слишком вместительный бачок не сможет поддерживать нужное давление в системе. А еще его покупка будет сопряжена с явно лишними и высокими расходами.

Если объем расширительного бака для отопления в созданном вами контуре окажется слишком маленьким, это вызовет повышение давление в отопительном контуре и заставит срабатывать предохранительный клапан.