Считает объём расширительного бака для бойлера ГВС по температуре нагрева и давлению магистрали. Использует табличную плотность воды (ГСССД 2-77), подбирает стандартный типоразмер 8/12/18/24/35/50 л и предупреждает о требовании СанПиН 2.1.3684-21 п. 84.
ΔV = V × (ρ(T1) / ρ(T2) − 1)V_бак = ΔV / (1 − (P1+1) / (P2+1))ΔV = 100 × (999,7/983,2 − 1) = 1,68 л → V_бак = 1,68 / (1 − 4,5/7,0) = 4,70 л → стандарт 8 л
Чем отличается от бака отопления
| Параметр | Бак ГВС (этот калькулятор) | Бак отопления |
|---|---|---|
| Мембрана | Пищевой EPDM / бутилкаучук, контакт с питьевой водой | Технический EPDM, контакт с теплоносителем |
| Рабочая T | до +75 °C (СанПиН 2.1.3684-21 п. 84) | до +95…+105 °C |
| P подпитки | 3–4 бар (от магистрали) | 0,8–1,5 бар (статический столб) |
| P предохранителя | 6–8 бар | 3 бар (обычно) |
| Назначение | Принимает расширение нагретой воды, обратный клапан не даёт сбросить в магистраль | Компенсирует расширение замкнутого контура теплоносителя |
Бак для отопления в системе ГВС использовать нельзя: мембрана не пищевая, рабочее давление другое. Для отопления — отдельный калькулятор расширительного бака отопления.
Стандартный размерный ряд баков ГВС
| Объём, л | Подходит для бойлера, л |
|---|---|
| 8 | до 100 (квартирный накопительный 50–100 л) |
| 12 | 120–150 (стандартный БКН в доме на 2–3 человека) |
| 18 | 200 (БКН в доме на 4 человека) |
| 24 | 250–300 (БКН на 4–5 человек или с T = 70 °C) |
| 35 | 400 (большой БКН, 6+ человек) |
| 50 | 500+ (большой дом / гостевой формат) |
Похожие задачи
Сначала подбираем сам бойлер: калькулятор объёма водонагревателя по числу проживающих. Потом проверяем мощность ТЭН и время нагрева — калькулятор времени нагрева воды. Если квартира с переменным давлением магистрали — отдельно гидроаккумулятор холодной воды (это не расширительный бак — другая функция). Давление в магистрали зависит от этажа: расчёт давления по этажам.
Частые вопросы
Зачем бак на ГВС, если есть обратный клапан?
Именно из-за обратного клапана и нужен бак. Без обратного клапана горячая вода при нагреве слегка отжималась бы обратно в холодную магистраль — компенсация шла туда. Но обратный клапан после счётчика обязателен по СП 30.13330.2020, чтобы горячая вода не загрязняла стояк холодной. Воде некуда расширяться — давление в бойлере растёт до срабатывания предохранительного клапана, и тот сбрасывает воду в дренаж: каждый цикл нагрева теряется 1–3 литра, бойлер постоянно подпитывается, накипь нарастает быстрее. Расширительный бак на 8–18 л принимает прирост ΔV и снимает давление с предохранителя.
Какое предзарядное давление в бак закачивать?
Равное давлению магистрали холодной воды на вводе в дом. Если в квартире 3,5 бар — бак подкачивают до 3,5 бар. Из коробки заводское давление обычно 1,5 бар: на магистрали 3,5 бар мембрана сразу окажется отжата к стенке, и полезного объёма у бака не будет — он не примет расширение. Подкачка делается автомобильным компрессором через ниппель Шредера в верхней части бака; сначала нужно слить воду из бойлера, иначе манометр покажет давление воды, а не воздуха. Раз в год давление в баке проверяют — за сезон могут уйти 0,3–0,5 бар через ниппель.
Куда ставить бак — перед бойлером или после?
На линию холодной воды между обратным клапаном и входом в бойлер. Точка врезки — тройник с шаровым краном на байпасе для обслуживания. Бак можно располагать как горизонтально, так и вертикально — для пищевой мембраны это не критично. Главное условие: между обратным клапаном (или счётчиком с встроенным КОК) и бойлером, чтобы вода имела возможность пойти в бак при нагреве. Если поставить бак на горячую сторону — мембрана будет жить при 60–70 °C, ресурс сокращается с 7–10 до 3–5 лет.
Калькулятор подбирает мембранный бак, который ставится между обратным клапаном и бойлером горячего водоснабжения, чтобы принять прирост объёма при нагреве. Без бака давление при каждом нагреве поднимается до уставки предохранительного клапана — тот сбрасывает воду в дренаж, бойлер постоянно подпитывается, накипь нарастает быстрее. Прирост ΔV считается по табличной плотности воды (ГСССД 2-77): для пары 10 → 60 °C он составляет 1,68% от объёма бойлера, для 10 → 70 °C — 2,24%, для 10 → 80 °C — 2,87%. Универсальная «формула 4%», которую тиражируют форумы, завышает ΔV в 1,4–2,4 раза в зависимости от температуры нагрева.
Пример расчёта
Дом на 4 человека, бойлер косвенного нагрева 200 л, нагрев до 60 °C, магистраль 3,5 бар, предохранитель на 6 бар:
- Плотность воды по ГСССД 2-77: ρ(10 °C) = 999,7 кг/м³, ρ(60 °C) = 983,2 кг/м³.
- Относительное расширение: β = 999,7 / 983,2 − 1 = 0,0168 (1,68%).
- Прирост объёма: ΔV = 200 × 0,0168 = 3,36 л.
- Полезный объём бака через абсолютные давления: V_бак = 3,36 / (1 − (3,5+1)/(6+1)) = 3,36 / 0,357 = 9,4 л.
- Ближайший стандартный типоразмер ряда 8/12/18/24/35/50/80/100 — 12 л.
- Предзаряд воздуха в баке нужно поднять до 3,5 бар (давление магистрали). Заводское давление 1,5 бар на такой магистрали даёт нулевой полезный объём — мембрана сразу отжата к стенке.
Сам бойлер подбирается отдельно — по числу проживающих и профилю расхода в калькуляторе объёма водонагревателя. Мощность и время нагрева до 60 °C проверяет калькулятор времени нагрева.
Почему бак ГВС не равен баку отопления
Два бака внешне похожи, но это разные изделия:
- Мембрана. Бак ГВС — пищевой EPDM или бутилкаучук с разрешением на контакт с питьевой водой по СанПиН 1.2.3685-21 и ТР ТС 021/2011. Бак отопления — технический EPDM, у резины другой состав сшивающих агентов, при контакте с питьевой водой могут вымываться нежелательные соединения.
- Рабочая температура. ГВС — до +75 °C, выше нельзя по СанПиН 2.1.3684-21 п. 84 (риск термоожога в точке разбора). Отопление — до +95…+105 °C для системы под температурный график котла.
- Давление подпитки. ГВС подпитывается от магистрали — это 2–4 бар в городе, до 6 бар в высотных зданиях верхней зоны. Отопление — статический столб дома 0,8–1,5 бар.
- Предохранитель. ГВС — 6 или 8 бар. Отопление — 3 бар (обычная уставка котлового группового клапана).
Бак отопления в систему ГВС поставить нельзя — мембрана не пищевая. Бак ГВС в отопление формально поставить можно, но смысла нет: предохранитель отопления сработает раньше, чем бак ГВС начнёт принимать расширение. Для системы отопления — отдельный калькулятор расширительного бака отопления с учётом теплоносителя (вода / пропиленгликоль) и температурного графика котла.
Главная ошибка установки — не подкачать бак
Заводское предзарядное давление баков ГВС — 1,5 бар. Это значение подходит для системы отопления, но для ГВС на городской магистрали 3–4 бар оно бессмысленно: при первом же открытии воды мембрана прижимается к корпусу полным давлением магистрали, и весь объём бака уходит «в воздух» — полезного объёма не остаётся, бак работает как муляж. Перед монтажом бак подкачивают автомобильным компрессором через ниппель Шредера до давления, равного давлению магистрали в этой точке (для верхних этажей частного дома — после редуктора, если он стоит). Контроль раз в год: давление за сезон уходит на 0,3–0,5 бар через сам ниппель и микропоры мембраны.
Гидроаккумулятор холодной воды на скважинном водопроводе — это не расширительный бак: у него другая функция (запас воды и сглаживание циклов насоса), и расчёт идёт по часовому расходу, а не по тепловому расширению. См. калькулятор гидроаккумулятора. Давление подпитки в точке установки бака зависит от этажа — для высотного дома корректное P1 даёт калькулятор давления воды по этажам.