На загородных участках, не снабженных центральным водопроводом, возникает необходимость подводить воду самостоятельно. Однако выкопать колодец или скважину и просто установить электронасос явно недостаточно по нескольким причинам: напор воды поддерживается на ограниченном расстоянии, которое уменьшается еще с учетом глубины скважины, число включений за определенный промежуток времени строго регламентируется во избежание преждевременной поломки. Для поддержания давления в автономную систему включают расширительный бак для водоснабжения, накапливающий определенное количество жидкости и позволяющий насосу не включаться при кратковременном открытии крана. Кроме того, на случай перебоев с электричеством создается запас воды, компенсируются гидроудары, что защищает бытовую технику: бойлеры, стиральные машины.
Баки для водоснабжения представляют собой металлические емкости, одна часть которых заполнена воздухом, а другая - жидкостью. Горизонтальная или вертикальная ориентация не имеет принципиальной разницы, для каждого конкретного случая выбирается такая форма, которая позволит наиболее удобно установить агрегат на предназначенное для него место.
По принципу действия бывают расширительные баки:
- открытого типа;
- мембранные (закрытые), называемые также гидроаккумуляторами, или экспанзоматами.
От вида зависит схема подключения баков в систему питьевого водоснабжения. Первый - это просто большая емкость. Крышка здесь есть, но она служит не для герметизации, а скорее как защита от мусора. Бак размещается в точке, находящейся значительно выше места разбора, чаще всего на чердаке, и при открытии крана вода идет самотеком. Эти устройства используются очень редко, так как они имеют ряд существенных недостатков:
- необходим монтаж автоматического реле для отключения насоса при наполнении резервуара;
- открытое соприкосновение с воздухом ведет к попаданию в воду кислорода, что способствует коррозии металлических деталей;
- требуется произвести утепление помещения с установленным баком во избежание замерзания его зимой.
В гидроаккумуляторах металлическая емкость специальной мембраной разделяется на две части, в одну из которых закачивается воздух, а другая предназначена для воды. Конструкция герметична, жидкость по мере поступления занимает все больше места, растягивает мембрану и сжимает соседнюю камеру. Когда сопротивление воздуха достигает заданного значения, работа насоса автоматически прекращается и возобновляется после расхода запаса из бака и снижения давления до определенного минимума. Следует учитывать, что максимальный объем воды составляет лишь третью часть общей емкости агрегата, то есть, к примеру, расширительные мембранные баки для водоснабжения на 100 литров накапливают 33 л жидкости.
Основные критерии выбора гидроаккумулятора
Для расчета оптимального объема бака нужно определить количество потребителей будущего водопровода. Причем имеется в виду не число проживающих в доме людей, а подключенная бытовая техника (посудомоечная машина, бойлер) и краны разбора (унитаз, смеситель, душевая кабина). В расчетах учитывается вероятность одновременного использования нескольких точек, по их результатам и практическому опыту специалисты вывели следующую схему:
- до 3 потребителей - 20–24 л;
- 4–8 - 50–60 л;
- свыше 10-100 л и более.
Если застройщик предлагает купить баки для автоматизированных систем водоснабжения - речь идет о станции, состоящей из насоса, гидроаккумулятора и блока управления комплексом. Для этой цели обычно выбирают горизонтальный бак (его проще крепить на поверхностном насосе), оснащенный обратным клапаном, предотвращающим произвольный слив воды в скважину после отключения. Кроме того, в технической документации должно быть указано, что гидроаккумулятор можно использовать для питьевого водоснабжения. Слова «не подходят под нормы DIN1988» в паспорте импортного агрегата означают, что он предназначен только для технической или хозяйственной воды.
Важно обратить внимание на возможность ремонта и обслуживания экспанзомата, а не просто изучить цены на расширительные баки для систем водоснабжения. В частности, гидроаккумуляторы бывают двух типов: баллонные и мембранные. Это разделение достаточно условное, так как те и другие имеют в своей конструкции мембрану, которая в первом случае крепится на входе, является сменной деталью и не допускает соприкосновения воды с металлическим корпусом, а во втором - установлена в глубине бака и не подлежит ремонту. Предпочтительнее приобрести баллонный гидробак, не подвергающийся коррозии, где практически все детали заменяемы.
Варианты для отопления
Внешне все бытовые гидроаккумуляторы выглядят одинаково, однако виды для отопления призваны не создавать требуемое давление, а предотвращать его повышение. Разное устройство баков для систем холодного и горячего водоснабжения не позволяет заменять их друг другом. В процессе подогрева теплоносителя его объем увеличивается, а в трубах отопления повышается давление. С целью предотвращения протечек, а также для вывода воздуха, к контуру подключается расширительный бак, принимающий лишнюю жидкость.
В систему отопления с естественной циркуляцией можно поставить открытый резервуар. Он применяется редко из-за обилия неудобств, возникающих при использовании. Располагается бак только в высшей точке отопительного контура, непосредственное соприкосновение воды с воздухом способствует коррозии металлических деталей, происходит испарение теплоносителя, за уровнем которого приходится следить и доливать по мере надобности. Мембранные же баки устанавливаются в любой точке контура закрытого типа. Для поддержания стабильной работы отопления агрегаты снабжены компрессором, воздух стравливается при повышении давления или закачивается при его понижении. Кроме того, исключено испарение теплоносителя из герметичного бака.
При расчете вместительности экспанзомата следует учесть, что при нагревании объем воды увеличивается ориентировочно на 0,3 % каждые 10 °C. Необходимо также обращать внимание, поддерживает ли выбранная модель рабочие параметры системы и тип теплоносителя. Технические характеристики обычно указываются в сопроводительной документации.
Например, малогабаритные баки Reflex серий N и NG предназначены для закрытых контуров отопления, использующих воду или раствор гликоля с концентрацией до 50 %. Мембрана во всех вариантах несъемная, номинальный объем от 8 до 5 000 л, поддерживаемое давление 6, 10 или 16 бар, рабочая температура бака 120 °C, мембраны - 70 °C.
Стоимость оборудования изменяется в зависимости от его вместительности:
- NG 18 (12 л, 3 бара) – 1 440 рублей;
- NG 50 (50 л, 6 бар) – 4 410 рублей;
- NG 100 (100 л, 6 бар) – 9 630 рублей.
Экспанзоматы для горячего водоснабжения
В основном в автономных водопроводах для подогрева устанавливаются бойлеры, но существует вариант, когда для горячего водоснабжения используется жидкость из отопительной системы. В этом случае важно правильно выбрать расширительный бак, который должен не только поддерживать нужные функциональные параметры, но и соответствовать дополнительным требованиям. Мембрана и другие детали, с которыми соприкасается вода, изготавливается из материалов, отвечающих гигиеническим нормам для приборов, работающих с питьевой жидкостью.
Продукция отечественных производителей
Успешно конкурируют с продукцией известных зарубежных фирм баки для систем отопления и водоснабжения Джилекс, ничуть не проигрывая в качестве, но предлагая потребителю гидроаккумуляторы по более низким ценам. Расширительные баки для закрытого контура имеют стальной корпус, мембрана из этилен-попилен-диен мономера (EPDM) съемная на устройствах, начиная с 24 л. В зависимости от номинального объема, цена составляет: 18 л - 1170 рублей; 50 л - 2750; 100 л - 5300.
Еще одна российская компания, основная продукция которой - отопительные котлы, предлагает покупателям мембранный бак Эван. Гидроаккумуляторы одного класса производства Эван и Джилекс стоят практически одинаково: вариант номинального объема 100 л и максимального рабочего давления 10 бар - 3 250 и 3 400 рублей соответственно.
Применяемые в системах холодного водоснабжения при подаче воды в дом от внешнего источника.
Правильный подбор, монтаж и эксплуатация баков обеспечит безопасную работу систем и сведет на нет вероятность возникновения аварийных ситуаций.
Мембранные баки VALTEC для систем отопления
Назначение расширительного бака VALTEC
Основная задача мембранного расширительного бака в системе отопления – компенсировать увеличение объема воды вследствие ее температурного расширения.
При отсутствии в замкнутой системе емкости, куда могут поступать излишки теплоносителя, даже незначительное увеличение температуры приведет к возрастанию давления, которое может превысить предельно допустимую величину для элементов гидравлической системы.Как работает расширительный бак VALTEC
В расширительном мембранном баке находится диафрагма, которая разделяет его на две части, одна из которых содержит азот, находящийся под начальным избыточным давлением, а в другую часть поступают излишки теплоносителя из системы.
Первоначально весь объем расширительного бака полностью занят азотом; при нагреве теплоносителя его объем увеличивается, что приводит к сжатию азота. Давление азотной подушки увеличивается и выравнивается с давлением в системе отопления на данном статическом уровне. Когда температура теплоносителя и, соответственно, его объем уменьшается, давление азотной подушки возвращает теплоноситель обратно в систему, не давая давлению в системе снизиться ниже настроечного уровня.
Место подключения расширительного мембранного бака VALTEC к системе отопленияДавление в точке подключения мембранного бака к системе всегда равно статическому давлению в данной точке при данных температурных параметрах.
Таким образом, от места расположения расширительного бака зависят параметры работы всех остальных элементов системы отопления, требуемое начальное давление в расширительном баке и сам объем бака. На рис. 1 приведено несколько вариантов присоединения мембранного бака к системе отопления со следующими высотными параметрами:- превышение верхней точки системы над нижней (H) – 10 м;
- теплогенератор и предохранительный клапан расположены на 2 м выше нижней точки системы (h 1);
- расширительный бак помещен на 1 м выше точки его подключения к системе (h 2);
- статическое давление на уровне нижней точки системы – 15 м вод. ст.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
Рис. 1. Варианты подключения мембранного бака к системе отопления
У выносных флажков на рис. 1 обозначены расчетные значения рабочего давления в характерных точках каждой системы (в м вод. ст).
Значение настройки предохранительного клапана принято 33 м вод. ст., напор насоса – 6 м вод. ст., емкость системы – 200 л. Разница максимальной и минимальной температур теплоносителя – 80 ºС.
В табл. 1 приведены расчетные характеристики мембранных баков для схем с их разным подключением.
Таблица 1. Расчетные данные по системам рисунка 1
Подбор мембранного расширительного бака VALTEC
Достаточный объем мембранного расширительного бака рекомендуется определять по формуле:
V б = C · β t / (1 – P a min / P a max), (1)
где C – общий объем теплоносителя в системе отопления, л. Включает в себя объем воды в трубах, котле, радиаторах и других элементах системы. Этот показатель подсчитывается по фактической емкости каждого элемента системы; P a min – начальное (настроечное) абсолютное давление в расширительном баке, бар; P a max – максимальное абсолютное давление, возможное в расширительном баке, бар.
С определенной погрешностью значение объема теплоносителя в системе можно выбирать из табл. 2. При расчетах на стадии технико-экономического обоснования допускается принимать удельную емкость системы отопления 15 л/кВт.
Значения коэффициента температурного расширения теплоносителя β t , соответствующие максимальной разнице температур воды в неработающей и работающей системе, рекомендуется принимать из табл. 3.
Настроечное абсолютное давление вычисляется по формуле:
P a min = P a 0 + P ст max – 0,1· (H Б + h 2 + 1), (2)
где P a 0 – атмосферное давление, бар; P ст max – статическое давление на уровне нижней точки системы, бар; Н Б – превышение точки врезки бака над нижней точкой системы, м; h 2 – превышение центра бака над точкой врезки, м.
При расположении бака ниже точки врезки h 2 подставляется со знаком «минус».
Абсолютное максимальное давление, возможное в расширительном баке:
P a max = P a 0 + P ПК + P ст Б – P ст ПК – 0,1· h 2 , (3)
где P ПК – давление настройки предохранительного клапана, бар; P ст Б – статическое давление на уровне установки предохранительного клапана, бар; P ст ПК – статическое давление на уровне врезки в систему мембранного бака, бар.
Таблица 2. Ориентировочный объем теплоносителя в системе
Таблица 3. Значение коэффициента температурного расширения теплоносителей β t
| Температура, °С | Содержание гликоля, % | |||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 | |
| 0 | 0,0002 | 0,0032 | 0,0064 | 0,0096 | 0,0128 | 0,0160 | 0,0224 | 0,0288 |
| 10 | 0,0004 | 0,0034 | 0,0066 | 0,0098 | 0,0130 | 0,0162 | 0,0226 | 0,0290 |
| 20 | 0,0018 | 0,0048 | 0,0080 | 0,0112 | 0,0144 | 0,0176 | 0,0240 | 0,0304 |
| 30 | 0,0044 | 0,0074 | 0,0106 | 0,0138 | 0,0170 | 0,0202 | 0,0266 | 0,0330 |
| 40 | 0,0079 | 0,0109 | 0,0141 | 0,0173 | 0,0205 | 0,0237 | 0,0301 | 0,0365 |
| 50 | 0,0121 | 0,0151 | 0,0183 | 0,0215 | 0,0247 | 0,0279 | 0,0343 | 0,0407 |
| 60 | 0,0171 | 0,0201 | 0,0232 | 0,0263 | 0,0294 | 0,0325 | 0,0387 | 0,0449 |
| 70 | 0,0228 | 0,0258 | 0,0288 | 0,0318 | 0,0348 | 0,0378 | 0,0438 | 0,0498 |
| 80 | 0,0290 | 0,0320 | 0,0349 | 0,0378 | 0,0407 | 0,0436 | 0,0494 | 0,0552 |
| 90 | 0,0359 | 0,0389 | 0,0417 | 0,0445 | 0,0473 | 0,0501 | 0,0557 | 0,0613 |
| 100 | 0,0435 | 0,0465 | 0,0491 | 0.0517 | 0,0543 | 0,0569 | 0,0621 | 0,0673 |
| 110 | 0,0515 | 0,0545 | 0,0568 | 0,0591 | 0,0614 | 0,0637 | 0,0683 | 0,0729 |
| 120 | 0,0603 | 0,0633 | 0,0653 | 0,0673 | 0,0693 | 0,0713 | 0,0753 | 0,0793 |
Как показывает анализ формулы 1, оптимальный выбор объема расширительного мембранного бака напрямую связан с правильной настройкой предохранительного клапана (согласно СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов» это обязательный для экспанзомата элемент). Обычно он настраивается на давление, превышающее допустимое для самого уязвимого элемента системы на 10 % (с учетом разности высот клапана и защищаемого элемента). Поэтому для систем отопления рекомендуется применять клапаны с возможностью регулировки давления настройки. Кроме того, клапан обязательно должен иметь устройство принудительного открывания («подрыва») для периодической проверки его работоспособности и во избежание залипания золотника. Пример такого клапана показан на рис. 3..jpg) Рис. 3. Предохранительный клапан VALTEC VT.1831 с возможностью настройки и принудительным «подрывом»
|
Настроечное давление бака не должно быть ниже гидростатического давления на уровне центра бака более, чем на 1 м вод. ст. (0,1 бара). В противном случае уже в процессе заполнения системы полезный объем бака заполнится теплоносителем, и при последующем нагреве и расширении жидкости будет предоставлен меньший объем, чем это необходимо. Иными словами, если в баке настроечное (заводское) давление равно 1,5 бара, то заполнять систему нужно до давления на уровне центра бака, не превышающего 1,6 бара. Если по проекту в системе необходимо установить большее гидростатическое давление, то для этого, перед монтажом бака, в нем необходимо поднять давление при помощи воздушного насоса.
В двух одинаковых системах, различающихся только по типу теплоносителя, расширительный бак большего объема потребуется в той системе, где используется незамерзающий теплоноситель на основе гликоля (этилен- или пропиленгликоля), т.к. коэффициент расширения у гликолевых растворов несколько выше, чем у воды.Таким образом, при переходе с водяной системы на систему с гликолем, возможно, потребуется замена бака на больший по типоразмеру или установка дополнительного расширительного бака.
Сигналом к тому, что система нуждается в баке большей емкости, служит частое срабатывание предохранительного клапана.
Примеры обвязки с мембранным бакам
.jpg)
Рис. 4. Установка расширительного бака в системе с одним котлом: 1 – расширительный бак; 2 – предохранительный клапан; 3 – циркуляционный насос; 4 – фильтр; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – воздухоотводчик
В данном случае экспанзомат расположен на обратном трубопроводе системы, что позволяет эксплуатировать его при меньшей температуре теплоносителя, чем если бы он был установлен на линии подачи. Такое решение позволяет продлить срок службы аппарата. Подключение бака на всасывающем патрубке насоса предохраняет насос от кавитации.
.jpg)
Рис. 5. Установка расширительных баков в системе с несколькими котлами и автоматическим ограничением минимальной температуры воды в обратном трубопроводе (предусмотрено по одному баку на каждый котел): 1 – расширительный бак; 2 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик); 3 – циркуляционный насос; 4 – трехходовой смесительный клапан; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – гидравлическая стрелка
В данной схеме предусмотрено по одному экспанзомату на котел. Емкость каждого из них должна быть не меньше расчетной на всю систему, т.е. если по расчету ей необходим бак емкостью 80 л, то такой должна быть емкость каждого из устанавливаемых аппаратов. Это обусловлено тем, что при работе на пониженной мощности, когда выключается горелка одного из котлов, также происходит отключение соответствующего циркуляционного насоса и закрытие трехходового клапана. При этом циркуляция воды через отключенный котел отсутствует, и расширительный бак, установленный на данном котле, изолируется от остальной системы. Оставшийся в работе экспанзомат должен обеспечить компенсацию расширения теплоносителя во всем объеме системы. Это положение справедливо и при использовании двухходовых клапанов, выполняющих функцию блокировки котлов.
.jpg)
Рис. 6. Установка расширительного бака в системе с несколькими котлами и автоматическим ограничением минимальной температуры воды в обратном трубопроводе (один расширительный бак на всю систему): 1 – расширительный бак; 2 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик); 3 – циркуляционный насос; 4 – трехходовой смесительный клапан; 5 –обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – гидравлическая стрелка
Мембранные баки для систем ГВС
Основное отличие мембранных баков для водоснабжения заключается в том, что вода в них не должна соприкасаться со стенками корпуса, как это допускается в системах отопления. Поэтому в них всегда применяется мембрана камерного типа (в виде мешка). Кроме того, к материалу мембраны баков для водоснабжения предъявляются повышенные требования по допустимости контакта с пищевыми жидкостями.
Расчет мембранного расширительного бака для ГВС производится по формуле 1. Подсчет объема воды в системе ведется с учетом воды, содержащейся в трубопроводах и водонагревателе или теплообменнике.
Пример установки мембранного бака для ГВС приведен на рис. 7..jpg)
Рис. 7. Установка расширительного бака в системе горячего водоснабжения: 1 – расширительный бак; 2 – предохранительный клапан; 3 – насос; 4 – фильтр; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран
Мембранные баки VALTEC для систем ХВС (гидроаккумуляторы)
.jpg)
| Марка | Объем, л | D, мм | Н, мм | L, мм | Dу | Dy2 |
| VAV 8 | 8 | 200 | 333 | 3/4 | ||
| VAV 12 | 12 | 280 | 323 | 3/4 | ||
| VAV 24 | 24 | 280 | 523 | 3/4 | ||
| VAV 50 | 50 | 365 | 683 | 3/4 | ||
| VAV 80 | 80 | 410 | 795 | 3/4 | ||
| VAV 100 | 100 | 495 | 809 | 3/4 | 3/4x1/2 | |
| VAV 150 | 150 | 495 | 1079 | 3/4 | 3/4x1/2 | |
| VAO 24 | 24 | 280 | 297 | 523 | 1 | |
| VAO 50 | 50 | 365 | 382 | 595 | 1 | |
| VAO 80 | 80 | 410 | 427 | 728 | 1 | |
| VAO 100 | 100 | 495 | 517 | 730 | 1 | 3/4x1/2 |
| VAO 150 | 150 | 495 | 517 | 1000 | 1 | 3/4x1/2 |
Номенклатура и габаритные размеры баков для отопления
.jpg)
| Марка | Объем, л | D, мм | Н, мм | Dу |
| VRV 8 | 8 | 200 | 333 | 3/4 |
| VRV 12 | 12 | 280 | 323 | 3/4 |
| VRV 18 | 18 | 280 | 423 | 3/4 |
| VRV 24 | 24 | 280 | 523 | 3/4 |
| VRV 35 | 35 | 365 | 473 | 3/4 |
| VRV 50 | 50 | 365 | 605 | 3/4 |
| VRV 80 | 80 | 410 | 735 | 3/4 |
| VRV 100 | 100 | 495 | 809 | 3/4 |
| VRV 150 | 150 | 495 | 1079 | 3/4 |
Нормативные требования к мембранным бакам
| Требование норматива | Норматив |
| 4.34. Расширительные баки должны быть цилиндрической формы; для баков с внутренним диаметром корпуса до 500 мм должны приниматься плоские приварные или эллиптические днища, а при диаметре более 500 мм – эллиптические. | СП 41-101-95 |
| 4.35. Расширительные баки должны быть оборудованы предохранительными клапанами. | |
| 4.47. Предохранительные устройства должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в защищенном элементе не превышало расчетное более чем на 10 %, а при расчетном давлении до 0,5 МПа – не более чем на 0,05 МПа. Расчет пропускной способности предохранительных устройств должен производиться согласно ГОСТ 24570. | |
| 7.2.6.1. Для компенсации температурных расширений теплоносителя в независимых системах отопления следует предусматривать расширительные баки. | СП 31-106-2002 |
| 7.2.6.2. В системе водяного отопления с искусственным побуждением циркуляции теплоносителя могут использоваться открытые или закрытые расширительные баки, располагаемые в помещении теплогенератора. Рекомендуется применять расширительные баки диафрагменного типа с тепловой изоляцией. | |
| 7.2.6.3. Требуемая вместимость бака устанавливается в зависимости от объема теплоносителя в системе отопления. | |
| 5.19. Для приема излишков воды в системе при ее нагревании и для подпитки системы отопления при наличии утечек в автономных котельных рекомендуется предусматривать расширительные баки диафрагменного типа. | СП 41-104-2000 |
| 3.4. Не допускается применять металлополимерные трубы для расширительного, предохранительного, переливного, сигнального трубопроводов. | СП 41-102-98 |
| 13.14. Водонапорные и гидропневматические баки питьевой воды, а также бакиаккумуляторы надлежит изготовлять из металла с наружной и внутренней антикоррозионной защитой; при этом для внутренней антикоррозионной защиты следует применять материалы, разрешенные Главсанэпиднадзором России. Для баков-аккумуляторов систем горячего водоснабжения тепловую изоляцию следует предусматривать по расчету. | СНиП 2.04.01-85* |
| 13.17. Гидропневматические баки должны быть оборудованы подающей, отводящей и спускной трубами, а также предохранительными клапанами, манометром, датчиками уровня и устройствами для пополнения и регулирования запаса воздуха. | |
| 13.10. Запас воды в баках-аккумуляторах, устраиваемых в бытовых зданиях и помещениях промышленных предприятий, следует определять в зависимости от времени их заполнения в течение смены, принимаемого при числе душевых сеток: 10–20 – 2 ч; 21–30 – 3 ч; 31 и более – 4 ч. |
Бак для водоснабжения (расширительный бак) представляет собой емкость, используемую для автономного отопления и водоснабжения. Он предотвращает возникновение повышенного давления и защищает систему от гидравлических ударов. Расширительные баки подбираются индивидуально для каждой системы с учетом всех параметров и характеристик. Они должны быть устойчивы к повышенному давлению и не восприимчивы к коррозии.
Главная задача расширительных баков для водоснабжения поддержание оптимального давления в системе. Для этих целей в баках используются компенсаторы, выравнивающие нагрузку на все части системы водоснабжения. Бак и мембрана, контактирующие с водой, изготавливаются из материалов, не влияющих на вкус воды. Такие материалы должны быть сертифицированы и отвечать санитарно-гигиеническим требованиям.
Бак для водоснабжения: принцип действия.
Внутри расширительного бака размещена резиновая мембрана, делящая бак на две части. В одну накачивается воздух, другая часть остается пустой. Пустая часть бака после запуска водоснабжения заполняется водой. Часть с закачанным воздухом предназначена для поддержания заданного напора. Давлением воздуха вода выдавливается из бака в трубопроводы, благодаря чему создается устойчивое состояние системы. без перепадов и перегрузок.
Бак расширительный для водоснабжения: особенности работы.
Вода, попадающая из скважины в бак, находясь под давлением, увеличивает мембрану и уменьшает объем воздуха, создавая при этом некоторое давление. После достижения необходимого уровня давления насос отключается, вода расходуется и давление падает. Для поддержания давления насос опять включается.
Помимо прочих положительных качеств, мембранный бак компенсирует гидравлический удар, тем самым намного сокращая частоту включения насоса. Это повышает срок эксплуатации элементов системы и экономит электроэнергию. Кроме того, при отключении электричества бак для водоснабжения может играть роль прибора-"допользования". Т.е. вода еще некоторое время будет поступать потребителю.
Расширительные баки бывают горизонтальной и вертикальной формы, открытыми и закрытыми. Объем воды, как и рабочее давление, также варьируются.
Конструкция гидроаккумулятора не слишком сложна: он состоит из герметично закрытой емкости овальной формы. Баки для систем водоснабжения имеют две внутренние камеры: воздушную и жидкостную. От аналогичных отопительных эти агрегаты отличаются наличием разделительной мембраны, а также характером материала ее изготовления.
Для того чтобы не навредить высокому качеству питьевой воды, ее делают из экологичного каучука, обладающего отличными гигиеническими свойствами. Что касается размеров баков - они могут быть совершенно разными, начиная от 8 и заканчивая 100 литрами.
Объем бака для водоснабжения
При расчете объема бака учитывается начальное давление воздуха, содержащегося в пустом отсеке бака, и рабочее (при максимальной нагрузке). Принципиальным же считается расчет необходимого напора воды. Хотя для потребителя и достаточно знать соотношение объема бака к объему всей системы, неправильно подобранный бак приводит к скорому выходу из строя оборудования и трубопроводов.
Бак открытого типа
Такие приборы устанавливаются на максимально возвышенных точках системы отопления (чердаки, крыши зданий). Напор воды компенсируется лишь атмосферным давлением, из-за чего отсутствует возможность регулировки и возникает опасность протечки при избытке жидкости. Сейчас баки открытого типа используются крайне редко.
Чтобы выбор оборудования был оптимальным, следует взять на вооружение несколько правил:
- Необходимо принимать во внимание, в какой именно системе будут задействованы агрегаты.
- Стоит учитывать, какой температурный режим планируется.
- Обращать внимание на технические параметры оборудования, которые были заданы производителем.
- Если планируется остановить выбор на мембранном типе бака, то нужно иметь в виду, что насос здесь имеет ограниченное количество включений. Однако данное замечание не актуально в том случае, если воду предстоит накапливать под действием высокого давления.
- Если в системе применяется насос поверхностного типа, то к нему должен прилагаться небольшой по объему гидроаккумулятор, поскольку он имеет большее количество подключений в течение минуты, чем насос погружного типа.
- Мембранные баки для систем водоснабжения с горизонтальным способом установки следует использовать только в паре с поверхностными насосами.
- Стоит учитывать конкретные характеристики системы водоснабжения.
В итоге, назначение бака сводится к нескольким основным принципам:
- Оборудование помогает избежать гидроударов, возникающих внутри комплекса.
- С его помощью стабилизируется и поддерживается на одном уровне давление внутри системы.
- Благодаря наличию баков, происходит оптимизация функций насоса, поскольку он будет защищен от слишком частых включений.
- Помогает продлить срок эксплуатации насоса.
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.
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.
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 .
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.
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 .
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.
Для обеспечения нормального бесперебойного функционирования систем централизованного водоснабжения применяются такие сооружения как водонапорные башни или накопители другого типа.
Несмотря на то, что в автономных системах объемы и требуемый расход воды значительно меньший, без установки такого типа тоже не обойтись. Роль своеобразной водонапорной башни играет расширительный бак для водоснабжения, который благодаря своим небольшим размерам может быть установлен в любом отапливаемом помещении.
Установка данного конструктивного элемента системы водоснабжения позволяет решить несколько технических задач:
- Создание определенного резерва воды, находящейся под давлением, обеспечивающим подачу в любую точку водозабора. Средний объем расширительного бака (25-30 литров) способен обеспечить расход на одну точку в течение 2-3 минут.
- Защита элементов сети от возможных гидравлических ударов, которые могут быть спровоцированы попаданием в систему воздуха или значительными перепадами питающей электросети, способными вызвать нестабильную работу насосного оборудования.
- Уменьшение количество циклов включения-выключения насоса, что позволяет значительно увеличить его рабочий ресурс.
|
|
Принцип действия и конструкция расширительного бака
Для монтажа автономных систем водоснабжения в основном применятся закрытые расширительные баки мембранного типа. Конструктивно такой бак представляет собой герметичную емкость, разделенную резиновой мембраной на две части - водяная и воздушная. Воздух в камере находится под определенным давлением, обеспечивающим необходимый подпор воды.
Принцип действия устройства достаточно прост. Вода, подаваемая насосной установкой, заполняет емкость, при этом растягивающаяся мембрана уменьшает объем воздушной камеры, при этом давление в ней существенно увеличивается. После того, как давление в расширительном баке водоснабжения достигнет установленного предела, автоматика останавливает насос.
Создаваемый воздушной камерой подпор позволяет обеспечить расход воды во всех точках потребления, при этом автоматика насоса включает его в работу при падении давления ниже установленного значения. В зависимости от условий эксплуатации можно настроить параметры давления включения и выключения насосного оборудования. Бак мембранного типа способен обеспечить устойчивый уверенный расход воды даже в многоэтажных жилых домах.
Типы расширительных баков
Мембранный расширительный бак для водоснабжения обычно выпускается в двух модификациях (в зависимости от типа применяемой мембраны):
- Более дешевыми считаются модели со стационарной мембраной. Диафрагма такого типа жестко крепится в корпусе агрегата, она отличается прочностью при значительной эластичности. Выбирая такую модификацию бака, стоит помнить о том, что при порыве диафрагмы менять придется всю установку, ремонту или восстановлению она не подлежит. Для защиты внутренней поверхности бака применяется его покраска, ее качество зависит от фирмы-производителя, но не стоит ждать исключительной долговечности от изделий, стоимость которых невысока. В продаже можно встретить модели вертикального и горизонтального типа монтажа.
- Баки со сменной мембраной считаются более предпочтительным вариантом. Такой агрегат имеет разборный корпус (оснащен откручивающимся фланцем), а мембрана имеет форму мешка, который обеспечивает отсутствие контакта воды с внутренними поверхностями бака. Благодаря этому обеспечивается больший рабочий ресурс устройства. Выбор расширительного бака такого типа должен быть основан не только на общей стоимости изделия, но и на цене на комплектующие (мембраны). Достаточно часто можно встретить недорогие модели, мембраны на которые найти очень тяжело или их стоимость достаточно велика. Поэтому при покупке обращайте внимание на этот момент.
Как без ошибок выбрать расширительный бак
Стоимость комплектующий не единственный критерий, на который стоит обращать внимание.
Главным показателем считается объем устройства, который выбирается в зависимости от следующих показателей:
- Максимально возможное количество циклов пуска-выключения для эксплуатируемого насосного оборудования. Помните о том, что чем меньше емкость бака, тем чаще будет включаться в работу насос, что может существенно повлиять на его долговечность и работоспособность.
- Количество точек забора воды, при этом стоит учитывать не только ванну, душевую кабину, умывальник, но и бытовую технику (стиральная или посудомоечная машина и другое).
- Общее число проживающих в доме людей.
- Возможность одновременного отбора воды из нескольких точек.
Все эти параметры оказывают свое влияние на оптимальную емкость расширительного бака.
В качестве примерных данных специалисты рекомендуют использовать следующие показатели:
- Если производительность насоса не превышает 2000 литров в час, при этом в доме проживает не более 2-3 человек, целесообразно остановить свой выбор на агрегате емкостью 20-24 литра, например, расширительный бак Reflex.
- При необходимости обеспечения потребностей большей семьи (до 8 человек) устанавливается агрегат емкостью 50 литров. При этом производительность насоса не должна превышать 3500 литров в час.
- При необходимости большего расхода воды применяют расширительные баки, объем которых достигает 100 литров.
Преимуществом современных устройств является то, что сейчас существует возможность подключения дополнительных емкостей для увеличения объема расширительных устройств. То есть, в случае увеличения количества членов семьи или необходимости увеличения расхода воды в силу других обстоятельств, существует возможность подключить дополнительный бак без отключения уже установленного. При этом общая емкость установок будет равняться суммарному объему всех устройств.
Так для обеспечения потребностей большой семьи вы можете приобрести расширительные баки для водоснабжения Джилекс, емкостью по 25 литров.
Эксперты не советуют отдавать предпочтение дешевым установкам сомнительных производителей. Сиюминутная экономия может привести к перерасходу средств в будущем. Лучше всего отдать предпочтение продукции известных компаний, при этом следите за тем, чтобы вам не продали контрафактную продукцию под видом изделий популярных брендов.
Правила монтажа расширительных баков
По типу установки разделяют горизонтальные и вертикальные баки. Отличий в технических характеристиках у таких моделей нет, просто данную категорию необходимо учитывать при монтаже и подключении. Установка расширительного бака для водоснабжения в принципе не имеет особых сложностей, она вполне может быть выполнена самостоятельно (при наличии опыта монтажа водопроводных сетей).
Но при монтаже необходимо учитывать ряд правил:
- Агрегат устанавливается таким образом, чтобы был обеспечен доступ к нему для выполнения ремонтных и профилактических работ. Поэтому при выборе стоит учитывать и размеры помещения, в котором будет установлен бак.
- Подключения к трубопроводам следует выполнять с применением быстроразъемных резьбовых фитингов (американки), это обеспечит возможность отключения от сети при необходимости.
- Подсоединяемый трубопровод должен иметь равный или больший чем сечение приемного патрубка.
- Корпус расширительного бака необходимо заземлить, это позволит избежать электрокоррозионных процессов, которые могут существенно сократить срок эксплуатации устройства.
- Между насосным оборудованием и баком не должно быть никаких устройств, способных увеличить гидравлическое сопротивление сети.
Установка расширительного бака способна существенно повысить эффективность автономного водоснабжения. Но стоит помнить о том, что огромную роль играют грамотный выбор и монтаж, с соблюдением технологических требований.
Если у вас недостаточно опыта в данных вопросах, то стоит доверить их решение профессионалу, который сможет учесть все нюансы и смонтировать наиболее оптимальную модель расширительного бака. При этом не старайтесь сэкономить на данном агрегате, только качественные сертифицированные установки смогут прослужить вам достаточно долго без поломок и дорогостоящего ремонта.
