Принцип работы расширительного бака в системе водоснабжения

Содержание

Расширительный бак для водоснабжения

Принцип работы расширительного бака в системе водоснабжения

Подробно рассмотрен расширительный бак для водоснабжения, принцип работы и устройство, виды и особенности. Предъявлены критерии выбора расширительного бака, рассмотрены недостатки и основное назначение.

Расширительные баки представляют собой закрытую емкость, необходимую для автономного отопления с водоснабжения. Они служат для предотвращения возникновения сильного давления в системе, а так же обеспечивают защиту от гидравлических ударов.

Для каждой системы подачи воды подбирают свой расширительный бак для водоснабжения, в зависимости от необходимых параметров и характеристик. Основная задача у расширительного бака — отвод лишней воды, которая впоследствии охлаждается и возвращается обратно.

Баки должны обладать достаточной устойчивостью к высоким давлениям в системе и не поддаваться действию коррозии. (См. также: Как работает бойлер косвенного нагрева)

Рисунок 1: Виды расширительных баков

Самое важное условие в системе водоснабжения — это оптимальная поддержка давления воды. Для обеспечения правильного давления в расширительных баках используют компенсаторы, чтобы выровнять нагрузки на трубы и оборудование.

Вода используется не только в технических, но и в пищевых целях, поэтому бак и мембрана с внутренней стороны изготовлены из специального материала, который не меняет вкус и запах воды. Этот материал должен соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям и обязательно должен быть сертификат качества.

 Расширительный бак для систем водоснабжения компенсирует гидравлические удары, что в значительной степени увеличивает срок службы насосов и трубопровода.

Устройство расширительного бака

Внутри расширительного бака стоит резиновая мембрана, которая разделяет бак на две камеры: в одну камеру накачивают воздух, а другая камера остается пустой. В пустую камеру после установки и запуска отопления, начнется поступления теплоносителя. В другой камере, где накачен воздух, будет восстанавливаться необходимый объем. Когда жидкость охлаждается, то она вытесняется обратно в систему водоснабжения. Таким образом, в трубах держится постоянный, необходимый напор, именно поэтому система работает всегда стабильно, отсутствуют перегрузки и скачки давления.

Рисунок 2: Размеры расширительных баков

Принцип работы и особенности расширительного бака

Сегодняшнюю конструкцию бака разработали не сразу. Сейчас используют конструкции нового образца, а старые практически не используются. В предыдущем образце после того, как система нагрелась, в открытый резервуар поступала лишняя вода, а когда система охлаждалась, то вода поступала обратно в трубы. В такой системе существовала опасность выхода горячей воды из резервуара, что могло стать причиной затопления дома. (См. также: Установка бойлера своими руками)

Вода, попавшая из скважины, находится под давлением, а мембрана в это время увеличивается, объем воздуха уменьшается, при этом создается некоторое давление. Насос отключается, когда давление достигает необходимого уровня. Вода расходуется, соответственно давления падает, а насос включается, чтобы поддерживать давление. Недостаток расширительного бака — нерациональный метод временного хранение воды. Голландцы стали первыми, кто предложил использовать расширительные баки с мембраной. На сегодняшний день закрытые расширительные баки весьма эстетичны и имеют различный дизайн.

Рисунок 3: Расширительный бак в действии

Мембранный расширительный бак для водоснабжения тоже имеет недостаток, который заключается в том, что у такой конструкции нельзя заменить мембрану. Если система отопления работает нормально, то жидкость расширяется, когда запускается вода, а в остальном колебания давлений проходят плавно. Мембрана такого бака изготовлена из качественного материала и служит очень долго.

Рисунок 4: Мембранный расширительный бак для водоснабжения

Совет!  Не стоит забывать проверять давления воздуха перед каждым отопительным сезоном. Для систем, которые имеют большие объемы, лучше всего использовать стационарный манометр. (См. также: Гидроаккумуляторы для водоснабжения)

С помощью мембранного расширительного бака идет компенсация гидродинамического удара, что намного сокращается частоту работы насосов. Такая конструкция увеличивает срок службы и экономит электричество. Когда нагревается или охлаждается теплоноситель, то система сохраняется в целостности.

Это компенсирует объем изменений и именно для этого устанавливается мембранный расширительный бак. Даже во время отключения электроэнергии резервные баки имеют функцию пожаротушения. Использовать мембранные баки можно не только в бытовых системах, но и в промышленных, так как рабочее давление рассчитано до 16 бар.

Гидроаккумуляторы могут быть горизонтальными и вертикальными, открытыми и закрытыми. Помимо этого они разнятся по объему воды и рабочему давлению.

Объем бака

Для того чтобы узнать объем бака нужно просчитать по формулам первоначальное давление воздуха в баке и рабочее давление, при максимальной нагрузке. Но покупателю достаточно будет знать, что объем бака составляет 1 к 10 от объема теплоносителя, который расположен в системе.

Рисунок 5: Расчет объема расширительного бака

Важно! Если не правильно подобран объем бака, то система отопления не прослужит долго. Даже при самой высокой температуре нагрева, давление в системе отопления ни в коем случае не должно превышать допустимое. (См. также: Какой напольный газовый котел лучше)

Расширительный бак для водоснабжения, инструкция установки прилагается к каждому баку. Там и нужно посмотреть особенности выбора расширительного бака в зависимости от потребностей и характеристик отопительной системы.

Расширительные баки открытого типа

Их устанавливают на самых высоких точках системы отопления: на крышах зданий или чердаках. Тепловое расширение теплоносителя не дает возможности вскипать воде и если произошла утечка, то система отопления пополняется водой. На сегодняшний день баки открытого типа мало где устанавливаются, потому что они имеют некоторые недостатки:

  • слишком большая конструкция;
  • устанавливается на высокой точке системы отопления, а для этого необходимо приобретать дополнительные трубу (будут потери тепла);
  • (См. также: Рабочее давление в системе отопления)

  • в систему отопления через бак попадает воздух, образуется коррозия на приборах отопления и на системах отопления некоторых частей;
  • не может стабильно работать при высоком давлении.

Рисунок 6: Схема расширительного бака

  1. Корпус;
  2. Уровень воды;
  3. Труба холодной воды;
  4. Спускная труба;
  5. Клапан предохранительный;
  6. Запорный вентиль;
  7. Верхняя точка в стояке трубопровода.

Расширительные баки закрытого типа применяют:

  • в системе отопления, которая работает с автономными источниками теплоты;
  • в системе отопления, которая подключена к централизованным сетям, составленным по независимым схемам;
  • в системе, которая подключена к солнечному коллектору и насосам;
  • в системе, подключенной к холодному и горячему водоснабжению.

Выбор расширительного бака

Выбирать расширительный бак нужно с учетом всех особенностей системы. Сначала нужно подобрать необходимый объем, выбрать конструкцию, определиться с материалом мембраны. Так же стоит обратить внимание на вес изделия, именно поэтому показателю можно определить качество надежности и долговечности расширительного бака. Лучшего приобретать известные марки, так как они смогут обеспечить системе отопления долгую эксплуатацию и не допускать поломки в системе. Установка расширительного бака для водоснабжения и цена на него порадуют каждого, кому нужно установить такой бак.

Источник: http://otopimdom.ru/rasshiritelnij-bak-dlya-vodosnabzheniya/

Принцип работы расширительного бака в системе водоснабжения — Все об утеплении и энергоэффективности

Принцип работы расширительного бака в системе водоснабжения

Расширительный бак, являясь составной частью системы горячего водоснабжения, предназначается для приема излишка воды, возникающего в результате расширения жидкости вследствие нагревания.

Относится к вспомогательному типу оборудования. С его помощью обеспечивается стабилизация давления в системе и ее безопасность.

Данное оборудование особенно будучи купленным у авторизованных дилеров снимает с жильцов частного дома ряд проблем, делает жизнь комфортнее и приятнее.

Читайте также  Диаметры труб ПНД для холодного водоснабжения

Функции и виды расширительных баков

Оборудование технически выполняет две функции:

  • компенсация расширения жидкости в системе для снижения давления в системе;
  • компенсация гидроударов из-за излишнего давления.

Для системы горячего водоснабжения используется два типа расширительных баков.

Открытого типа

Оборудование открытого типа, которое соединяется при помощи резьбового соединителя и располагается в самой высокой точке системы.

Баки открытого типа почти не применяются из-за большого количества изъянов, которые существенно сказываются на безопасности системы горячего водоснабжения и ее работе:

  • не герметичность и возникающая из-за этого коррозия;
  • чрезмерно большие габариты;
  • не способность работать в условиях высокого давления системы;
  • уровень воды в баке зависит от ее объема в системе.

Закрытый тип

Второй типа вспомогательного оборудования – закрытый или мембранный расширительный бак. Сегодня он наиболее распространен.

Монтаж расширительного бака

По способу подключения все баки условно делятся на две группы – вертикальные и горизонтальные. При выборе следует ориентироваться на параметры помещения. Технически правильный монтаж предполагает неукоснительное соблюдение следующих рекомендаций:

  • установка рекомендуется в месте, обеспечивающем легкий доступ для последующего обслуживания;
  • предусмотреть возможность демонтажа соединительного трубопровода с целью замены/ремонта оборудования;
  • диаметр водопровода должен быть равен диаметру патрубка;
  • во избежание электролитической коррозии устройство заземляется.

В целом для схемы подключения потребуется:

  • отключающий запорный кран – используется для осушения бака, а также проверки уровня давления;
  • дренажный кран – с его помощью из бака выливается вода;
  • манометр – позволяет контролировать давления в том месте, где подключен расширительный бак;
  • предохранительный клапан – защищает систему отопления от критического повышения давления.

В отличие от баков открытого типа, которые устанавливаются в верхней или пиковой точке системы водоснабжения, устройства закрытого типа можно монтировать практически в любом месте.

Исключение – врезка в непосредственной близости от насоса во избежание скачков в системе. Оптимальный вариант – расположение расширительного бака рядом с нагревательным элементом системы горячего водоснабжения.

Мембранный бак

Это оборудование представляет собой герметичную, закрытую, емкость. Соответственно, он не подвержен коррозии. Имеет форму овала или шара, полость разделена термостойкой мембраной из резины.

На мембранный бак возлагается ряд функций:

  • поддержание давление, когда насос отключен;
  • защита системы от гидравлического удара;
  • защита насосного оборудования;
  • сохранение некоторого объема воды под давлением.

Мембранные баки разделяются на два типа.

Сменная мембрана

Первый – со сменной мембраной. Эта деталь прибора может быть демонтирована через фланец. Еще особенностью бака является то, что в них исключается контакт с его внутренней частью.

Соответственно, снижается вероятность возникновения коррозии, продлевается срок использования. Производители предлагают как вертикальное, так и горизонтальное исполнение.

Выбрать подходящую модель можно по собственному усмотрению, основываясь на том, в каком месте будет устанавливаться оборудование. Удобство и личные эстетические предпочтения играют решающую роль при выборе формы расширительного бака мембранного типа.

На функциональности это никак не сказывается.

Стационарная диафрагма

Второй тип – со стационарной диафрагмой. Соответственно, если деталь перестает выполнять свои функции, нарушается функционирование, весь бак подлежит замене.

Кроме того, из-за внутреннего устройства прибор подвержен коррозии.

Во избежание этого внутренняя часть покрывается специальной защитной краской.

Но даже в этом случае коррозия не исключается полностью.

Настройка бака

В целом действия перед настройкой бака должны идти в такой последовательности:

  • отсоединение прибора от системы, также достаточно будет перекрыть кран;
  • сбросить давление в системе.

Последнее действие крайне важно для правильной настройки, поскольку давление системы может оказывать влияние на другие показатели.

Следующий шаг – монтаж бака в систему или же открытие запорная арматура, если она была установлена. Затем отвинчивается вентиль подпитки и устанавливается давление Рнач по такой формуле:

  • Pнач > или = P0 + 0,3 бара.
  • Зафиксировав и установив полученные данные, можно запускать воду. При этом важно считывать показания манометра относительно давления Ррасш. Последнее – повторное включение подпитки и доведение давления до Ркон. Его размер рассчитывается по формуле:
  • Pкон < или = Pкл – 0,5 бар.
  • При этом Ркл – давление предохранительного клапана. Для частных домовладений этот показатель равен 3 барам.

Не забывайте что в случае полной поломки вы можете утилизировать оборудование.

Правильная настройка бака – прерогатива специалистов. Для чего нужны вышеприведенные расчеты? Эти данные помогут пользователю самостоятельно настроить бак в таких случаях:

  • давление упало до критических показателей или отсутствует совсем;
  • необходимо заменить мембрану;
  • настройка бака для объекта нетипового плана.

Принцип работы мембранного расширительного бака

В результате нагрева воды теплоноситель расширяется, мембрана постепенно растягивается, вытесняя из камеры воздух. Таким образом, происходит увеличение давления во всей системе в целом.

При снижении температуры вода, которая находится в расширительном баке, выталкивается обратно в систему.

И происходить это будет ровно до того момента, пока не уравновесятся показатели давления воздуха и воды.

Важно заметить, что эффективность работы расширительного бака зависит от верности расчета его объема и корректности настройки. Эти же факторы влияют на безопасность всей системы горячего водоснабжения, поэтому выполнять все работы необходимо внимательно и только после детального изучения основных правил.

Источник: https://greenologia.ru/eko-zhizn/sistemy/vodosnabzhenije/nasosy/rasshiritelnyj-bak.html

Мембранный бак для водоснабжения принцип работы

Мембранный расширительный бак – это устройство, которое позволяет сглаживать скачки давления в системах водоснабжения и отопления.

Устройство мембранного бака

Внешне мембранный бак выглядит как герметичная бочка с фланцем для подключения к трубопроводу.

Мембранный бак – это герметичный сосуд, в котором есть два отсека, разделённых гибкой мембраной:

  1. воздушный отсек содержит воздух под определенным постоянным давлением
  2. водяной отсек соединяется с системой водоснабжения или отопления, в него поступает вода под разным давлением

Отсеки разделены эластичной мембраной, которая способна сжиматься и растягиваться, изменяя тем самым соотношение между объемами одного и второго отсеков.

Отсек с воздухом имеет вентиль с ниппелем, через которое можно изменять давление воздуха, тем самым регулируя работу мембранного бака.

Именно от давления воздуха будет зависеть, какой объём воды и под каким давлением сможет поступать в водяной отсек.

Схема мембранного расширительного бака

Принцип работы мембранного расширительного бака

Когда давление воды в системе возрастает, водяной отсек бака расширяется и заполняется большим объемом воды, а отсек с воздухом сжимается. При уменьшении объёма давление воздуха возрастает до тех пор, пока не уравновесит давление воды.

Когда давление в системе падает (и становится меньше, чем давление воздуха), под действием давления воздуха мембрана сокращается, отсек с водой уменьшается, выталкивая воду обратно в систему, восполняя потери давления.

Расширительный мембранный бак будет «отдавать» воду в систему до тех пор, пока давление воды и воздуха не уравновесят друг друга.

Мембранный расширительный бак в системах отопления

Известно, что вода при нагревании увеличивается в объёме (примерно на 4% при нагреве до 90 градусов), поэтому в замкнутых системах отопления необходимо использовать расширительные баки, которые будут компенсировать расширение воды.

Размер расширительного бака должен соответствовать отопительной системе: объем бака должен быть таким, чтобы «погасить» расширение всей воды, находящейся в системе отопления.

Если не использовать расширительный бак, то при нагреве воды давление в трубах возрастёт слишком сильно, это может привести к повреждению труб и отопительного оборудования.

Источник: https://myecoteplo.com/printsip-raboty-rasshiritelnogo-baka-v-sisteme-vodosnabzheniya/

Расширительный бак для водоснабжения: для чего нужен, принцип работы

Принцип работы расширительного бака в системе водоснабжения

Системы водоснабжения и отопления частных коттеджей на данный момент являются полностью автоматизированными. Стоит лишь располагать минимумом оборудования и разумно использовать физические законы – и частный дом будет не менее комфортабелен, чем городская квартира. А благодаря современным гидроаккумуляторам хозяин дома приложит минимум усилий. Сейчас есть возможность рассмотреть расширительные баки подачи воды с разных сторон, обсудив принцип работы, схему работы, тип данных устройств, преимущества и недостатки оборудования.

Для чего нужны гидроаккумуляторы
Устройство
Принцип работы
Объёмы
Гидроаккумуляторы закрытого и открытого типа

Для чего нужны гидроаккумуляторы

Гидроаккумуляторы представляет собой устройства, которые нужны для бесперебойной работы отопительных систем. Они защищают от резких и непредвиденных перепадов давления теплоносителя внутри системы. Также обеспечивается защита от гидроударов. Каждой системе водоснабжения необходимо подбирать свой бак, исходя из параметров.

Читайте также  Циркуляционный насос для холодного водоснабжения

Данные устройства используются для отвода излишка воды. Затем осуществляется ее охлаждение и возврат в систему. Описываемые устройства должны быть достаточно устойчивыми к повышенным давлениям внутри системы, а также не подвергаться воздействию коррозии.

задача гидроаккумуляторов – обеспечение оптимального давления теплоносителя. Чтобы достичь этого, его оборудуют компенсатором, который распределяет нагрузку на коммуникации, радиаторы, насос, котел. Водой пользуются как в технических, так и в пищевых целях. Поэтому бак с внутренней стороны выполнен из специального материала, который никак не влияет на ее вкусовые качества. Гидроаккумуляторы должны быть выполнены в строгом соответствии с санитарно-техническими требованиями и иметь сертификат качества.

Расширительный бак способствует увеличению продолжительности службы насоса и труб, ведь препятствует появлению гидравлических ударов.

Как устроены гидроаккумуляторы

Что касается мембранных гидроаккумуляторов, или расширительных баков, внутри они состоят из резиновой мембраны, разделяющей устройства на два отсека. В первый накачивается воздух, а вторая остается незаполненной. Когда запускается отопительная система, вода поступает во второй отсек, после чего в отсеке с воздухом происходит восстановление необходимого объёма. При охлаждении теплоносителя он вытесняется назад в систему. Так расширительный бак содействует наличию постоянного напора внутри системы и стабильности ее работы без перегрузок и резких перепадов давлений.

Различные модели гидроаккумуляторов характеризуются разными ограничениями в отношении использования. Некоторые используются для технической воды, а некоторые – в работе с питьевой водой. Что касается конструкции, помимо гидроаккумуляторов с мембраной и без нее баки бывают со сменной грушей.

Баки с мембраной с одного боку располагают специальным фланцем с резьбой, к которому как раз осуществляется крепление груши. С другой стороны такой бак оборудован ниппелем, через который накачивается или спускается воздух. В таком типе гидроаккумулятора накачивание воды осуществляется в мембрану, при этом нет соприкосновения с поверхностью бака.

  Если он объёмный, задняя сторона мембраны крепится к ниппелю с целью стабилизировать заполнение. Продолжительность службы груши зависит от имеющегося давления воздуха в газовой камере бака. Также стоит отметить частую ошибку в использовании аккумулятора с грушей. Порой, чтобы создать больший запас теплоносителя, владелец специально уменьшает объём воздуха внутри груши.

Из-за этого мембрана касается внутренней стенки гидроаккумулятора, что способствует быстрому истиранию.

Как работает гидроаккумулятор

Современные конструктивные особенности гидроаккумуляторов разрабатывались годами. На данный момент широко используются баки нового типа, старого почти не используют. Ранее после нагрева теплоносителя его излишек поступал в ОТКРЫТУЮ камеру, а после охлаждения системы жидкость поступала в трубопровод. Однако в этой конструкции имелся существенный недостаток: горячая вода могла выйти из камеры и затопить помещение.

Современные гидроаккумуляторы с мембранами имеют другой принцип работы. Вода внутри системы находится под давлением, поэтому ее излишек при увеличении объёма или температуры попадает в ЗАКРЫТУЮ камеру устройства, увеличивая мембрану и, соответственно, уменьшая объём воздуха. Это создаёт дополнительное давление в сети отопления. Когда давление приводится в норму, происходит отключение насоса. После расхода воды наблюдается падение давления, что приводит к включению насоса для его восстановления.

Современные виды мембранных гидроаккумуляторов являются компактными и обладают различным дизайном. Однако и такие баки имеют свои отрицательные черты. В основном, конструкция мембранных баков является наглухо закрытой. В случае нарушения герметичности и повреждения мембраны ее замена не представляется возможной. Придётся менять устройство целиком.

Замещение мембраны на новую может осуществляться, только если бак оборудован фланцевым соединением, скрепленным болтами. При нормальной работе системы отопления во время запуска воды теплоноситель увеличивается в объёме. Соответственно, наблюдается резкий скачок давления. А в целом, изменение давления является плавным.

Что касается самой мембраны, она является долговечной, ведь выполнена из высококачественного материала.

Благодаря устройству с мембраной также компенсируется гидравлический удар, благодаря чему сокращается частота работы насоса. Это экономит электроэнергию и увеличивает время службы оборудования. При нагреве или охлаждении теплоносителя система остаётся неповрежденной благодаря компенсации изменения объёма. В этом вся суть мембранного гидроаккумулятора. Рабочее давление такого устройства находится в пределах 16 бар, что позволяет использовать его как в бытовых целях, так и в промышленной сфере.

К тому же при внезапном отключении электроэнергии резервный мембранный бак может быть использован на случай пожаротушения. Описываемые устройства бывают горизонтального и вертикального исполнения. Также они различаются в зависимости от объёма воды и рабочего давления. Если имеем дело с большими объёмами теплоносителя, лучше использовать ещё и стационарный манометр.

И, конечно же, важно перед началом каждого отопительного сезона выполнять проверку всей сети отопления на герметичность и соответствие имеющегося давления требуемому.

Объёмы гидроаккумуляторов

Перед установкой гидроаккумулятора важно выяснить, какой объём бака в конкретном случае. Как его высчитать? Для этого, используя формулы, нужно рассчитать рабочее давление и начальное давление воздуха при максимальной нагрузке. Однако если кому-то это сложно сделать, достаточно знать, что соотношение объёма бака к объёму воды внутри системы составляет 1 к 10.

Расчет является ответственным шагом, ведь при неправильном подборе объёма бака может нарушиться работа всей системы. Это может привести к серьёзной поломке. Даже при максимальной температуре давление теплоносителя не должно быть больше допустимого. Также перед установкой бака важно изучить инструкцию, которая к нему прилагается.

В ней также описываются все аспекты касательно подбора бака в зависимости от характеристик системы отопления.

Гидроаккумуляторы закрытого и открытого типа

Что касается описываемых устройств открытого типа, местом их установки служит наивысшая точка системы. Обычно это чердак, крыша дома или место под потолком. Из-за теплового расширения вода не будет закипать. Если возникла утечка, система пополнится дополнительным объёмом воды. На данный момент этот тип баков является менее популярным, ведь характеризуется некоторыми недостатками, а именно:

  • довольно громоздкой конструкцией;
  • доступом к попаданию воздуха из помещения в систему отопления, что может способствовать появлению коррозии на отопительных приборах;
  • местом установки бака служит высокая точка, из-за чего будут дополнительные затраты на трубы, а это будет способствовать потерям тепла;
  • нестабильной работой при повышении давления.

Хотя такие устройства по конструкции являются более простыми, ведь в них отсутствует мембрана или груша, их чаще всего выполняют из нержавеющей стали. Поэтому такие баки по цене превосходят гидроаккумуляторы мембранного типа порой даже в четыре раза. Из-за диффузии воды они нуждаются в более частом обслуживании и подкачке воздуха. При наличии таких баков в системе чаще отключается насос.

Теперь коснемся аккумуляторов закрытого типа. Они имеют простую конструкцию и оснащены корпусом (1), трубой для подачи холодной воды (3), спускной трубой (4), предохранительной арматурой (5), запорной арматурой (6). Уровень воды (2) и верхняя точка в системе (7) также представлены на схеме.

Применяются такие гидроаккумуляторы, если:

  • имеется независимый источник теплоэнергии;
  • выполнено подключение к централизованному водоснабжению по индивидуальной схеме;
  • имеется связь с солнечными коллекторами;
  • есть в наличии горячее и холодное водоснабжение.

Исходя из того, что существуют разные виды баков, выбирая подходящий, важно учитывать все особенности отопительной системы. Начать следует с расчёта требуемого объёма и подходящей конструкции. Необходимо, чтобы гидроаккумулятор был надежным и долговечным. Лучше всего делать свой выбор в пользу известных брендов, товары которых будут эксплуатироваться долгие годы не в ущерб системе. Ну и, конечно же, важно обращать внимание на стоимость изделия.

Источник: https://oborudovanie1.ru/vodosnabzhenie/rasshiritelnyiy-bak-dlya-vodosnabzheniya-dlya-chego-nuzhen-printsip-rabotyi

Гидроаккумулятор – обязательный элемент для системы водоснабжения

Принцип работы расширительного бака в системе водоснабжения

Любая автономная система водоснабжения предусматривает принудительную подачу воды и распределение жидкости через систему труб.

В момент включения насосного оборудования, а так же в случае его неравномерной работы из-за перепада напряжения в электрических сетях, возможно резкое изменение рабочего давления в системе, так называемый гидроудар.

Такая ситуация опасна и для насосов, и для соединений, и приводит к быстрому износу оборудования.

Для поддержки равномерного уровня давления воды в системе автономного водоснабжения используются расширительные баки, или гидроаккумуляторы.

Кроме этого, расширительный бак продлевает ресурс насоса за счет более редкого включения, так как некоторое время вода в систему может поступать непосредственно из него.

Читайте также  Замена труб водоснабжения в квартире на пластиковые

Наряду с функцией защиты, эти устройства служат дополнительным резервуаром воды. Их используют и в системах с питьевой водой, и в технических водопроводах.

Принцип действия и устройство

Конструктивно расширительный бак представляет собой металлическую емкость, изнутри разделенную эластичной мембраной на две части, образно говоря, «мокрую» и «сухую». В одной из них находится вода, поступающая от насоса, в другую закачивается азот и поступает воздух.

При падении давления в трубах оно падает и в «мокрой» части бака, мембрана сжимается, вытесняя воду в систему. Запас воды, обусловленный размерами бака, поступает в трубы и на некоторое время обеспечивает водоснабжение при выключенном насосе.

По мере расходования запас жидкости в мембранном баке кончается, и срабатывает датчик давления. Включается насос, вода снова заполняет «мокрую» часть бака, она расширяется, и по достижении определенного давления в системе насос отключается. Цикл повторяется вновь.

Нижнее и верхнее значение давления, при которых происходит включение и выключение насоса, устанавливают с учетом параметров конкретной системы водоснабжения.

Воздушная часть гидроаккумулятора сообщается с атмосферой через клапан. При заполнении бака водой мембрана для гидроаккумулятора расширяется, и воздух выходит наружу. При расходе воды из бака он вновь поступает внутрь «сухой» части и заполняет объем.

От исправности воздушного клапана зависит эффективность работы гидроаккумулятора.

Общая схема устройства

На рынке представлены два типа гидроаккумуляторов для систем водоснабжения:

  1. с плоской диафрагменной мембраной;
  2. со сменной мембраной баллонного типа.

Бак первого типа имеет жестко закрепленную по всему периметру мембрану, разделяющую емкости для воды и для воздуха. Водяной отсек окрашивается стойкой краской.

Недостатком этой конструкции является тот факт, что в ней есть непосредственный контакт воды с металлом, что приводит к коррозии.

Бак со сменной мембраной имеет внутреннюю резиновую емкость. Он долговечнее, кроме этого, в таких гидроаккумуляторах исключается загрязнение воды ржавчиной. Мембрана герметично соединяется с горловиной корпуса через фланец, который закреплен на болтах.

Необходимо учитывать, что эксплуатация бака этого типа приведет к затратам, потребуется покупка сменных мембран.

В некоторых моделях баков большого объема конструкция дополняется автоматическим воздухоотводчиком. Он позволяет удалять из водяного отсека воздух, который попадает в него из труб, скапливается в верхней части, и мешает полноценной работе оборудования.

Система холодного водоснабжения

Для системы подачи питьевой воды предпочтительнее использовать бак со сменной мембраной. Она может быть выполнена из натуральной или синтетической резины, с маркировками EPDM, BUTYL или NATURAL. Эти материалы соответствуют всем санитарным нормам и прошли необходимую сертификацию.

Конструктивно баки делятся на вертикальные и горизонтальные.

Ни у одного типа нет ощутимых преимуществ, поэтому при выборе руководствуются удобством расположения гидроаккумулятора в специально отведенном под его установку месте.

Выбор объема гидроаккумулятора делают на основании расчета.

Имеют значение:

  • Q – предполагаемый максимальный водоразбор, выражается в м³/ч.
  • N – максимально допустимое число включений насоса в час, указывается в паспорте прибора. Если данные утеряны, можно принять значение из диапазона 10-15.

Минимально возможный объем мембранного бака определяем по формуле:

  • V = 2Q/N с округлением в большую сторону.

Например, потребление воды не превысит 4,5 м³/ч. Насос должен включаться 12 раз в течение часа.

Тогда V=2×4,5/12=0,75 м³, или 750 литров. Значит, можно установить бак, превышающий этот объем.

Иногда устанавливают не один, а два и более мембранных бака в одну систему. В этом случае следят за тем, чтобы уровень давления воздуха в них был одинаковым.

Следует разделять значения среднесуточного и пикового водоразбора. В формуле используется пиковая величина, характеризующая максимальную нагрузку на сеть.

Для примерного расчета водоразбора на стадии проектирования нужно учитывать количество проживающих и гостей, интенсивность использования воды, наличие ванны, душа, стиральной и посудомоечной машин.

В среднем семья из 4 человек потребляет 800 литров воды в сутки.

Система горячего водоснабжения

Возможно использование как баков со сменной мембраной, так и с диафрагмой. Маркировка материала мембраны EPDM или BUTYL. Все эти материалы выдерживают эксплуатацию при температуре до +100 градусов и не теряют своей эластичности.

Объем гидроаккумулятора для горячей воды рассчитывается не так, как для холодной, так как он принимает на себя возникающий за счет нагрева избыточный объем жидкости.

  • C – общий объем воды в водонагревателе
  • Коэффициент теплового расширения для рабочей температуры воды – 0.0121
  • Рmin – минимальное начальное абсолютное давление в расширительном баке
  • Рmax– максимальное абсолютное давление, возможное в расширительном баке, измеряется в барах.

Формула расчета выглядит так:

  • V = C×0,0121/(1- Рmin/Рmax)

Производители

На Российском рынке представлены мембранные баки для холодного и горячего водоснабжения различного производства. Познакомимся ближе с самыми популярными и широко распространенными наименованиями.

Торговая марка компании Reflex Winkelmann GmbH, Германия.

Продукцию характеризуют немецкое качество и достаточно высокая стоимость. Для потребителя имеет значение долговечность конструкции и износостойкий состав материала мембраны.

На рынке известны расширительные баки для систем холодного и горячего водоснабжения:

  • Reflex D,объемом от 8 до 33 л.,
  • Reflex DE, от 60 до 600 л.

Серии характеризует наличие сменной мембраны, антикоррозийная обработка внутренней поверхности бака.

Российский бренд, принадлежащий компании «Импульс».

Выпускает отечественные гидроаккумуляторы, аналог марки Aquasystem. Благодаря использованию импортных комплектующих, изделия неплохо проявили себя в использовании.

Компания предлагает широкий модельный рад расширительных баков для холодного и горячего водоснабжения.

Корпуса гидроаккумуляторов Wester выполняются из высококачественной углеродистой стали, эти баки тяжелее аналогичных по объему, комплектуются эластичной сменной мембраной EPDM. Срок эксплуатации позволяет выдерживать до 100 000 циклов. Исполнение вертикальное и горизонтальное.

Эта итальянская компания по праву считается мировым лидером среди производителей мембран и гидроаккумуляторов.

В линейке этого производителя есть особо качественная и долговечная серия баков для холодного и горячего водоснабжения с корпусами из нержавеющей стали, INOX-PRO. Она отличается стальным цветом корпуса.

Серия ULTRA-PRO, также для холодной и для горячей воды, включает расширительные баки со сменной мембраной. Они выпускаются в горизонтальном или вертикальном исполнении емкостью от 24 до 100 л.

Бренд компании “Aquasystem S.r.l.”, Италия. Баки этой фирмы давно известны российскому потребителю и зарекомендовали себя с хорошей стороны.

Гидроаккумуляторы “Aquasystem” серии:

  • VA –  от 8 до 18 л.,
  • AR – от 8 до 35 л.

предназначены для установки непосредственно на оборудование.

Кроме них, выпускаются серии

  • VАО, от 18 до 300 л., горизонтальные, с площадкой для насоса,
  • VАV, емкостью от 50 до 5000 л, вертикальные, для установки на пол.

Материал бака – прочная углеродистая сталь. Фланец выполняется из оцинкованной стали, с пластиковой вставкой, изолирующей воду от цинкового покрытия.

Установка и подключение

При покупке бака следует оценить соответствие его габаритов и конструкции с параметрами помещения для его установки. Обычно это подвал или подсобка.

Важно:

  • в помещении, где будет установлен бак, никогда не должно быть отрицательной температуры;
  • должен обеспечиваться достаточный простор для возможного ремонта и обслуживания;
  • проем двери должен соответствовать размерам бака.

Установка гидроаккумулятора в систему водоснабжения частного дома производится по следующей схеме.

Насос повышающий давление → обратный клапан → фильтр грубой очистки → реле давления с манометром → ответвление к мембранному баку → шаровый кран → к потребителю.

Учитываются такие моменты:

  • На ответвлении, ведущем к баку, не допускается установка фильтров и обратных клапанов.
  • На ответвлении должна быть установлена запорная арматура с предохраненителем от случайного перекрывания.
  • Если система подключена к магистральному водопроводу и служит для повышения давления, то перед обратным клапаном устанавливается счетчик.

Примерные цены на гидроаккумуляторы

Актуальная информация, основанная на анализе стоимости различных гидроаккумуляторов в интернет-магазинах.

Марка Расположение Объем бака, (л) Цена, (руб)
ZilmetULTRA-PRO 60 горизонтальный 60 8268
ZilmetULTRA-PRO 80 горизонтальный 80 11544
ZilmetULTRA-PRO 100 горизонтальный 100 14430
ZilmetULTRA-PRO 200 горизонтальный 200 24726
Aquasystem VAO 50 горизонтальный 50 3866
Aquasystem VAO 80 горизонтальный 80 4681
Aquasystem VAV 80 вертикальный 80 4522
Reflex DE 80 вертикальный 80 11614
Reflex DE 100 вертикальный 100 14471
Джилекс 100 ВП вертикальный 100 4230

Ассортимент расширительных баков позволяет выбирать для каждой автономной системы водоснабжения подходящие по емкости, надежности, удобству монтажа.

Источник: https://voda-v-dome.net/gidroakkumulyator-dlya-sistemy-vodosnabzheniya.html