Проста методика розрахунку, запропонована одним з європейських лідеров в області виробництва мембранних гідроакумуляторів і розширювальних баків, Aquasystem S.r.l. (Італія).

Основне призначеннярозширювального бака (гідробака) в системі опалення - компенсувати зміни обсягу теплоносія, викликані варіаціями температури в системі опалення. Вода, в рідкому стані, являє собою фактично нестиснуте середовище. При підвищенні температури і збереженні постійного тиску спостерігається збільшення обсягу і значне зростання тиску. Наприклад, зміна температури води від 0 до 100ºС супроводжується збільшенням її обсягу на 4,5%. Це означає, що всередині закритого, жорстко обмеженого стінками трубопроводів і теплообмінників, незмінного за обсягом, контуру опалення повинен бути простір, здатний акумулювати надлишковий обсяг рідини і запобігти аварійному зростанню тиску. Таким простором і є розширювальний бак, а точніше повітряний прошарок всередині розширювального бака, здатний,відповідно до закону Бойля, пропорційно змінювати свій обсяг з ростом тиску води. Повітря - стисливе середовище на відміну від води.

Зазначимо, що надлишковий обсяг нагрітої води (теплоносія) абсорбується розширювальним баком. Це означає, що обсяг розширювального бака повинен бути більше ніж сумарний обсяг розширення рідини в системі опалення.

Сумарний обсяг можна легко підрахувати за формулою:

                                      η = ε х С,де

• η - загальний обсяг розширення;
• ε - коефіцієнт розширення води, що представляє собою різницю між обсягом води при максимальній температурі і обсягом води при мінімальній температурі, коли система опалення знаходиться в холодному стані (при Tmax = 90оC і Tmin = 10оС коефіцієнт розширення ε = 0,0359)

З - загальний обсяг води в системі опалення (приймається з розрахунку 10-20 літрів води на кожен кіловат теплової потужності теплогенератора (860 ккал/год)).

Потрібно врахувати, що сумарний обсяг розширення може дорівнювати обсягу розширювального бака тільки у відкритій системі опалення, в якій при зростанні температури, надлишковий обсяг витісняється у відкритий розширювальний бак. У закритих системах функціонування розширювального бака пов'язано з наявністю повітряної порожнини, що займає частину об'єму бака при його наповненні та створює додаткове протитиск, що дорівнює тиску в системі. Тому розрахунок фактичного обсягу розширювального бака повинен враховувати зарезервований обсяг повітряної порожнини і допустимий кінцевий тиск в системі опалення.

Для розрахунку фактичного обсягу розширювального бака скористаємося формулою:

де η - корисний об'єм розширювального бака;
Рі - попереднє (початкова) тиск стисненого повітря в баку (бар);
Pf - максимальне (кінцеве) тиск стисненого повітря в баку (бар) або тиск спрацьовування запобіжного клапана;
З - загальний обсяг води в системі опалення (приймається з розрахунку 10-20 літрів води на кожен кіловат теплової потужності теплогенератора (1кВт ~ 860 ккал/год)).

КОЕФІЦІЕНТИ ε ТЕПЛОВОГО РОЗШИРЕННЯ ВОДИ