<index>
Расширительный бак для водоснабжения применяют для стабилизации рабочего давления, защиты оборудования от возможных гидроударов, а также для выравнивания температурных показателей жидкости. Работа гидробаков протекает автономно на основании полученных данных о состоянии системы и не требует наличия насосов, компрессора или подключения к электросети.
Расширительный бак.
Характеристика закрытых расширительных баков
Расширительные емкости – это резервуары цилиндрической или шарообразной формы с горизонтальным или вертикальным расположением рабочей камеры. Могут быть напольной или подвесной конструкции.
Оборудование предназначено для обеспечения бесперебойной эксплуатации систем водоснабжения жилого дома, подключенных к центральной сети. Для работы в структуре водопровода, подающего ресурс из подземных источников (скважины, колодцы), предназначены гидроаккумуляторы. Они поставляются в комплекте насосных станций, у них то же назначение, но другие требования и условия эксплуатации.
Особенности устройства и конструкции
Расширительный бак представляет собой непроницаемую емкость, выполненную из высоколегированной стали. Пространство рабочей камеры прибора делит на две части резиновая мембрана, которая по своей форме и способу крепления может быть двух видов.
В первом варианте – это вертикально установленный клапан, с одной стороны которого находится воздух, а с другой – вода. Вторая модификация устройства изготавливается в форме сплошной грушевидной емкости из резины, которая внизу, через выпускной клапан, фиксируется к корпусу прибора. Внутри мембраны находится жидкость, а снаружи – воздух.
Баки для бытового использования поставляются в торговую сеть размером от 8 до 150 л. Модели от 50 л снабжаются опорными стойками, штуцером для подключения дополнительных устройств и манометром для измерения давления.
Принцип работы гидроаккумулятора
Принцип работы гидроаккумулятора.
Гидроаккумулятор – это стальная емкость с металлическими опорами. Внутри корпуса находится две камеры – воздушная и гидравлическая. Верх воздушной камеры оборудован ниппелем, через который можно сбросить или накачать воздух. Низ емкости заканчивается специальным штуцером для соединения с водопроводом.
Принцип работы мембранного механизма следующий: после запуска перекачивающей станции вода подается в бачок прибора до тех пор, пока плотность в системе не превысит максимально допустимого уровня, после чего реле отключает гидроаккумулятор. При открытии кранов объем воды в камере уменьшается, сила напора падает, автомат подключает насос, и давление стабилизируется.
Классификация по области применения
Расширительные баки по своему внешнему виду и способу изготовления разделяют на открытые и закрытые конструкции. Оборудование открытого типа – это емкость накопительного действия, которая применяется в загородных домах с ограниченным водоснабжением. Размер и материал резервуара подбирают с учетом необходимого объема воды в сутки. Камеры такого типа используют в качестве дополнительного оборудования при устройстве отопления жилых зданий.
Устройства закрытого типа служат для компенсации температурных расширений и стабилизации давления в следующих системах:
- подачи холодной воды;
- горячего водоснабжения;
- отопления;
- водоочистки.
Материалы для гидропневматического оборудования
Безотказная работа любого гидропневматического агрегата зависит от правильного выбора мембраны. В зависимости от области применения и условий эксплуатации деталь может изготавливаться из следующих материалов:
- Натуральная резина – предназначена для приборов с рабочим температурным диапазоном -5…+50°С.
- Бутил-каучуковая диафрагма – работает в пределах 0…+120°С.
- EPDM – синтетический эластомер, эксплуатируется в режиме +1…+110°С, рабочий напор жидкости – до 12 бар.
- SBR-диффузор из стирол-бутадиеновой резины для горячего и холодного водоснабжения – до 15 бар, +1…+100°С.
Расчет объема бака перед выбором
Для того чтобы правильно настроить систему водопровода квартиры, нужно не ошибиться в выборе объема расширительного бака. Методика расчета размера емкости построена на сборе информации о бытовых приборах, расположенных в квартире.
Расчет объема бака перед выбором.
Составляем перечень точек подключения с указанием числа каждого типа оборудования, частоты включения в сутки и определяем суммарный коэффициент расхода воды (Cy). Например, есть два умывальника, общая частота использования 6 раз/сутки: 2х6 = 12. Такие вычисления необходимо произвести с каждым наименованием. Затем сложить все значения. Полученная сумма и будет показателем потребления ресурса в квартире.
После этого необходимо воспользоваться таблицей из международного способа расчета UNI 9182, подставить суммарный коэффициент и выбрать резервуар нужного размера.
На основании опыта использования системы расчетов объем емкости для квартиры равен:
- до 3 потребителей – расширительный бак до 24 л;
- до 8 точек – 50 л;
- свыше 10 приборов – 100 л.
Горизонтальная и вертикальная ориентация
Какой ориентации приобрести гидробак, зависит от размера емкости и свободного места в квартире. В стандартном варианте резервуары объемом до 50 л выпускают с возможностью монтажа прибора на стены помещения и с вертикальным расположением корпуса.
Гидроаккумуляторы большей вместимости предусматривают несколько способов установки. Они могут быть как вертикальной, так и горизонтальной ориентации. В зависимости от комплектации приборы могут поставляться в составе насосной станции или в виде отдельного агрегата для автономных систем.
Схемы подключения гидробаков
Для того чтобы подключить гидропневматические баки к холодному или горячему водопроводу, они должны быть оснащены:
Схема подключения гидробака.
- подающим, спускным и отводящим патрубками;
- манометром;
- предохранительным клапаном;
- датчиком уровня;
- ниппелем – устройством для регулирования и пополнения воздуха.
Расширительные емкости для холодной воды устанавливают в самой нижней точке распределительной системы. Баки для горячего водоснабжения монтируют на трассе трубопровода со стороны подачи жидкости к нагревательному оборудованию (теплообменник, бойлер и др.).
Выполнение установки расширительного бака
Монтаж агрегата производится в помещении с температурой не ниже 0°C. Минимальное расстоянии от стен и плит перекрытий – не более 60 см. Вокруг установленного оборудования необходимо обеспечить проход для доступа к воздушному крану, сливному клапану, запорной арматуре. Не допускается воздействие веса подключенного оборудования и трубопроводов на корпус прибора.
Перед установкой гидробака в камере необходимо измерить манометром плотность воздуха, она должна соответствовать техническим характеристикам механизма. Точную регулировку можно выполнить через ниппель в верхней части резервуара. Монтаж устройства (вертикально или горизонтально) зависит от объема бака и указывается в рекомендациях завода-изготовителя при покупке оборудования.
Особенности регулировки гидроаккумулятора
Настройка рабочих характеристик гидроаккумулятора происходит следующим образом:
- Проверяем давление в воздушной камере. Для этого подключаем манометр к резиновому клапану, расположенному в верхней части емкости.
- Если полученные значения не соответствуют рекомендуемым, то нажатием на ниппель стравливаем воздух и снижаем давление или накачиваем газ для повышения силы напора.
- Затем открываем защитный кожух реле и при помощи большой гайки регулируем верхний уровень срабатывания, отвечающий за остановку насоса при максимальном давлении.
- Нижняя граница запуска оборудования настраивается малым креплением.
- Закрываем корпус реле и проверяем результаты.
Настройка давления бака в системе водоснабжения
Гидроаккумулятор поступает в торговую сеть с базовыми настройками производителя оборудования. Иногда такие параметры не соответствуют условиям эксплуатации.
Настройка давления бака в системе водоснабжения.
Корректировка работы расширительного бака показана в следующих ситуациях:
- После установки агрегата. Регулировка значений согласно техническим нормам региона.
- Слабый напор в системе.
- Бак не наполняется.
- Замена мембраны на новую.
- Ремонт магистрали.
- В воздушной камере превышены рекомендуемые значения, основания – показания манометра.
- Нарушен температурный режим горячего водоснабжения.
При корректировке давления в газовом отсеке прибора следует учитывать, что для защиты емкости от коррозии воздушная камера на заводе заполняется осушенным азотом. Поэтому при регулировке плотности воздуха в газовой полости или наполнении резервуара после смены мембраны рекомендуется пользоваться техническим азотом.
Предохранительные клапаны устройства должны быть отрегулированы так, чтобы рабочее давление в защищенном сегменте не превышало нормативное более чем на 10 %, а при установленном значении до 0,5 МПа ≤ 0,05 МПа.
Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя
Расширительные баки для систем горячего водоснабжения компенсируют изменения объема жидкости в границах допустимой минимальной и максимальной температуры, а также поддерживают давление в проектном диапазоне.
Мембранная емкость для ГВС устанавливается непосредственно в точке подачи холодной воды в систему. Оптимальной считается установка резервуара после редуктора давления. Концентрация воздуха в камере гидроаккумулятора должна быть на 0,25 бар выше, чем показатели рабочего напора в магистрали, или на 0,2 бар больше, чем установленное давление на выходе редуктора.
При такой настройке излишки воды, периодически появляющиеся в системе из-за повышения температуры, в процессе охлаждения будут постепенно сбрасываться обратно в трубопровод.
Правила обслуживания гидробака
Правила обслуживания гидробака.
Установка, испытания и ремонт оборудования должны проводиться в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя специалистами, прошедшими специальную подготовку.
Любые изменения конструкции расширительной камеры с использованием сварных работ или посредством механических воздействий запрещаются.
Один раз в год требуется выполнять профилактический осмотр гидробака:
- Проверять давление в воздушной камере.
- Проводить внешний осмотр корпуса установки.
- Обследовать контрольно-измерительную аппаратуру (манометр, клапаны, реле и др.).
- Инспектировать герметичность трубопроводов и работу запорной арматуры.
Монтаж гидробака открытого типа
Расширительные емкости открытого типа – это навесное оборудование, которое монтируют в верхней точке магистрали. Место установки должно иметь хорошую вентиляцию во избежание формирования конденсата на поверхности прибора. Высота размещения емкости должна позволять свободный доступ к внутренней части резервуара для выполнения технического осмотра или ремонта рабочей камеры.
Резервуар оборудуется поплавковым клапаном, который устанавливается на входной магистрали. Он предназначен для поддержания в накопительной камере уровня жидкости, который исключает перелив воды через кромку бака.
Использование расширительных баков в системе водоснабжения квартиры позволяет получить контролируемую подачу воды с постоянным давлением, обеспечивающим стабильную безаварийную работу сантехнического оборудования.
</index>
Автономное водоснабжение загородного дома – это чрезвычайно удобно! Появляется полная независимость от «причуд» коммунальных служб, объемы и качество подаваемой воды всецело зависят исключительно от хозяев. Точнее, от того, насколько ими грамотно, полноценно и добросовестно была создана вся система, от забора воды из источника и прохождения ею всего необходимого цикла подготовки – и до конечной подачи на точках потребления под необходимым давлением.
Понятно, что подавать воду напрямую, то есть включать насос всякий раз, когда необходимо просто ополоснуть руки или набрать чайник – крайне нерациональное решение. Поверьте, каким бы насос ни был качественным, такой «убийственной» эксплуатации он долго не выдержит. Значит, необходимо какое-то промежуточное звено системы, в котором будет осуществляться накопление готовой к употреблению воды — оттуда она пойдет к потребителю. И лишь по мере расходования иногда будет включаться насос для пополнения созданного запаса и создания необходимого давления в трубах.
Таким промежуточным звеном как раз и является расширительный бак для холодной воды, или, как его еще часто называют, гидроаккумулятор. Без этого нехитрого, в принципе, устройства автономная система водоснабжения никогда не станет полноценной.
Каковы функции расширительного бака в системе водоснабжения дома
Итак, прежде всего разберемся, с какими функциями должен справляться расширительный бак водопроводной системы.
- Такой бак является резервуаром для накопления определенного запаса воды, готовой к применению. То есть если по каким-то причинам насосное оборудование не работает (банальная ситуация для многих поселков – перепады с подачей электроэнергии), в распоряжении хозяев остается некоторый водяной резерв.
- Установкой такого бака достигается стабильное давление в системе, необходимое для корректной работы сантехнических приборов и бытовой техники: до определенных пределов — даже при выключенном насосе.
- Уже упомянутый запас воды и созданное в системе давление позволяют свести к минимуму число пусков насосного оборудования. А это говорит о том, что оборудование прослужит дольше.
- Наконец, любой пуск насоса всегда сопровождается резким скачком давления в системе, гидроударом, порой достигающим 10 и более атмосфер. Это не идёт на пользу ни трубам, ни сантехническим приборам. Расширительный бак выступает в роли демпфера, принимающего на себя такие скачки, и для системы они становятся безопасными.
Подобный бак может устанавливаться и в контуре водонагревательного прибора накопительного действия (бойлера), обеспечивающего автономное горячее водоснабжение. В этом случае добавляется еще и функция компенсации температурного расширения воды, чтобы исключить слишком частое срабатывание предохранительного клапана.
Но не следует путать расширенные баки для системы водопровода с теми, что предназначены для контуров отопления. При всем их внешнем сходстве, эксплуатационные показатели уже совсем иные. Об этом будет сказано чуть ниже.
Устройство расширительных баков для водопроводной системы
Бак расширительный открытого типа
Самое простое решение, которое, кстати, весьма широко практиковалось еще не столь давно – это установка довольно вместительной емкости в самой высокой точке водопроводной системы дома. В дачных условиях это может быть, скажем, чердак. Бак – негерметичный, просто закрывается крышкой от ненужного испарения и замусоривания воды. Так что повышенного давления в нем создаваться по умолчанию не может.
Насос периодически пополняет запас воды в этом баке. А оттуда она просто под действием сил гравитации течет к той точке, где открывается кран водозабора. Таким образом, напор определяется исключительно разницей высот установки бака и точки водозабора.
Достоинства системы понятны – простота и дешевизна. А в чем видятся недостатки? Да практически — во всем остальном…
- Система получается негерметичной, а качеству уже прошедшей фильтрацию и очистку воды не идет на пользу контакт с воздухом.
- Ёмкость часто приходится располагать в неотапливаемом помещении (на чердаке). Для летнего использования – еще туда-сюда, зимой же система становится неработоспособной.
- Автоматизировать такую систему – особых сложностей не составляет: можно установить поплавковый клапан и реле давления. Они в совокупности будут обеспечивать включение насоса для заполнения бака до нужного уровня. А вот создать требуемое давление в системе – извините…, но все ограничивается исключительно перепадом высоты. А для многих сантехнических и бытовых приборов требуются совсем иные условия.
Одним словом, не стоит даже завязываться с такой «упрощенкой».
Герметичные расширительные баки
Вот это – совсем другой разговор. Нет практически никаких ограничений по месту их размещения, можно подобрать изделие нужного объема, сведя к минимуму количество включений насоса, и давление в системе поддается точной регулировке.
По конструкционным особенностям эту категорию можно разделить на устройства трех типов:
- Расширительные баки с мембраной, разделяющей емкость на две половины.
- Баллонного типа, внутри которых размещена эластичный, изменяющийся в размерах баллон для воды, который очень часто просто именуют «грушей».
- Наконец, существуют расширительные баки, в которых не предусмотрено какого-то механического разделения жидкой и газообразной среды. Но так как в условиях домашнего водопровода они практически не используются, рассматривать их не станем.
Итак, баки с мембраной:
Как правило, корпус такого бака собирается из двух половинок (поз. 1). Соединение этих деталей корпуса (поз. 2) предопределяет и расположение несъёмной мембраны (поз. 3). Эта эластичная перегородка делит полость бака на две камеры: водяную (поз. 4) и воздушную (поз. 5). Для подключения к водопроводу со стороны водяной камеры предусмотрен резьбовой патрубок (поз. 6). С противоположной стороны, то есть со стороны воздушной камеры, имеется ниппельное устройств для создания в ней определенного предварительного давления воздуха. В показанном примере этот ниппель просто прикрыт защитным колпаком (поз. 7).
Цены на расширительные баки Wester
Расширительный бак Wester
Недостатком такой схемы является не разборность конструкции, то есть невозможность сменить вышедшую из строя мембрану. Подобные баки чаще применяются в системах отопления, где не требуется ни высоких показателей давления, ни выраженно большой вместительности, где на первый план выходит именно компенсация температурного расширения теплоносителя.
По превалирующему мнению, более надежными и удобными в эксплуатации в условиях водопровода являются расширительные баки баллонного типа.
Корпус также нередко собирается из двух полусфер, но по линии их соединения мембраны не предусмотрено. Зато со стороны входа в корпусе имеется круглое окно, через которое внутрь заводится, а затем с помощью продуманного фланцевого соединения (поз. 2) герметично фиксируется эластичная вставка – баллон или «груша» (поз. 4). На этом крепежном фланце одновременно предусмотрен и патрубок (поз. 3) для подключения бака к контуру водопровода.
Получается интересное решение – внутренность вставленного баллона становится водяной камерой (поз. 5). То есть вода в исправном баке даже никогда не контактирует с его металлическими стенками изнутри. То есть влага практически не оказывает коррозионного воздействия на корпус. А вот пространство между баллоном и металлической оболочкой бака – это воздушная камера (поз. 6), в которой через ниппельное устройство (поз. 7) нагнетается требуемое предварительное давление воздуха.
И те и другие баки вертикальное или горизонтальное исполнение, быть рассчитанными на напольную или настенную установку. Принцип их действия от этого не меняется. А заключается он в следующем.
В воздушной камере гидроаккумулятора (расширительного бака) заблаговременно создаётся определенное давление (Рв). Иногда баки уже поступают в продажу с предустановленным давлением, например, в 1,5 атм. Если нет, то оно доводится до нужного через имеющийся ниппель.
Теперь обратим внимание на обвязку водяного бака. На схеме показан один из самых простых, но вместе с тем – наиболее действенных способов.
Центральным узлом обвязки становится так называемый пятивыводной штуцер (поз. 1). Внутреннее строения его каналов не имеет никаких особенностей, они просто сквозные, то есть на все выходы поступает совершенно равное давление.
Три основных выхода имеют резьбу для подключения водопроводных труб.
— Один участок (поз. 2) соединён с насосом (поз. 3), погружным или поверхностным, неважно, обеспечивающим подачу воды из автономного источника.
— Другой участок (поз. 4) соединяет штуцер с расширительным баком (поз. 5). Сказать по правде, этого участка часто и вовсе нет, то есть штуцер запаковывается непосредственно на патрубок расширительного бака. Принципа действия это не меняет.
— И еще один участок (поз. 6), который, по сути, становится внутренней водопроводной разводкой дома. Степень сложности здесь может быть разная, а на схеме просто условно показана труба к одной из точек потребления воды – к смесителю (поз. 7).
Одно из гнезд штуцера рассчитано на подключение манометра (поз. 8) – никогда не лишним будет иметь перед глазами прибор визуального контроля уровня давления в системе.
И, наконец, имеется на штуцере резьбовой патрубок, на который накручивается накидная гайка реле давления (поз. 9). Таким образом обеспечивается герметичное подсоединение реле, имеющего собственную мембрану для оценки уровня давления и срабатывания на пуск или остановку. Ни и, понятно, именно через это реле происходит коммутация цепи питания насосной установки. На реле заблаговременно выставляются максимального давления (Pmax – реле выключается), и минимального (Рmin – реле срабатывает на пуск насоса). Рmin обычно – довольно близко к давлению воздуха в камере Рв, выше его буквально на 0,2÷0,3 атм.
Что происходит на разных стадиях работы системы?
При включении насоса подачи воды (при закрытых кранах водоразбора), он начинает нагнетать ее в бак, за счет чего мембрана (баллон) растягивается, объем водяной камеры возрастает, а так как газ является сжимаемой средой, за счет этого сжатия увеличивается и общее давление в системе.
Как только давление достигает расчетной максимальной величины (Pmax), реле срабатывает (этот порог обычно выбирается на 0,5 атмосферы ниже порога срабатывания предохранительного клапана системы). Достигается равновесие системы.
Если теперь кратковременно открыть где-нибудь кран, срабатывания насоса не произойдет – для подачи воды пока вполне достаточно созданного в воздушной камере расширительного бака избыточного давления. И только если воды требуется израсходовать немало, и давление в баке снизится до минимального порога (Рmin), реле сработает на включение, и насос начнет вновь наполнять систему водой из автономного источника. Понятно, что этот минимальный порог срабатывания выбирается и устанавливается таким, чтобы обеспечивалась корректная работа всех подключенных в системе сантехнических и бытовых приборов.
При большом расходе насос и вовсе начинает «гнать» воду напрямую на точку потребления. Но как только кран будет закрыт, все повторится – давление в баке постепенно поднимется до максимальной установленной границы, насос выключится, в системе восстановится равновесие, и она будет пребывать в «режиме ожидания».
Понятно, что чем больше объем расширительного бака, и чем выше верхний установленный порог давления, тем реже будет срабатывать насосное оборудование. Это обстоятельство, кстати, лежит в основе одного из методов расчета оптимального объема гидроаккумулятора.
По каким критериям выбирают расширительный бак
Предназначение, материалы изготовления
Прежде всего надо исходить из того, что расширительный бак (гидроаккумулятор) должен быть предназначен именно для системы водопровода.
Какая разница? — спросят некоторые… А разница есть. Например, баки для систем отопления могут быть рассчитаны на более высокий уровень эксплуатационных температур, но вместе с тем – на куда меньшие значения давления.
Кроме того, в баках для отопительных систем нет никакой нужды переживать за негигиеничность используемых в его конструкции материалов. А вот гидроаккумулятор для водопровода ни в коем случае не должен снижать качества питьевой воды.
Принята и в основном выдерживается цветовая маркировка баков: для водопроводной системы обычно имеют синий (голубой) окрас, для отопления – красный. Но полностью полагаться на это нельзя – бывают исключения, причем как в одну, так и в другую сторону. Так что основное внимание должно быть сосредоточено на заявляемых в паспорте характеристиках.
Пятивыводной штуцер нередко соединяется непосредственно с патрубком аккумулирующего бака.
Для систем водоснабжения высокая рабочая температура не требуется – достаточно верхнего предела в 70 градусов. Но вот предельное рабочее давление должно быть порядка 10 атмосфер. Тогда как расширительные баки для теплоносителя способны работать и при более высоких температурах, но ограничиваются максимальным давлением в 2÷3 атмосферы.
На гигиенические качества воды оказывает существенное влияние материал изготовления мембраны или баллона расширительного бака. Здесь возможны следующие варианты:
— Натуральный каучук. Безвреден для холодной питьевой воды. Не рекомендуется превышать уровень температуры в +50 градусов.
— Бутиловый синтетический каучук (BUTYL). Качественный, долговечный материал, вполне подходящий для питьевой воды. Спокойно выдерживает нагрев до температуры кипения воды, не давая деформации или изменения пластичности.
— Синтетическая резина на основе этилен-пропилена (EPDM) – практически не уступает в своих качествах бутиловому аналогу, разве что в долговечности.
— Если мембрана выполнена из резины SBR, то расширительный бак для водопровода не подходит – контакта такой резины с питьевой водой допускать нельзя. Для технических надобностей (то же отопление) — без ограничений.
Большинство баков изготовлены из прочной стали, имеющей антикоррозионное покрытие и защитную полимерную окраску и снаружи, и изнутри. В продаже есть и универсальные расширительные баки из нержавеющей стали. Но они, безусловно, значительно дороже просто стальных с покрытием.
Объем расширительного бака
Важным параметром выбора всегда являете объем расширительного бака. В продаже представлены модели стандартных объемов начиная от 19 и заканчивая 1000 литров. Казалось бы, чем больше – тем лучше.
Однако, это не совсем так – все должно быть соразмеренно с реальными условиями эксплуатации системы автономного водопровода. Неоправданно большой гидроаккумулятор займет слишком много свободного пространства, обойдется в немалую сумму, а накопляемые в нем запасы могут длительное время оставаться невостребованными, что, кстати, может весьма негативно сказываться на качестве воды.
Существует несколько методик-рекомендаций по подбору оптимальной емкости гидроаккумулятора. Следует правильно понимать, что в любом случае для создания запаса воды используется далеко не весь объем резервуара.
Эта величина будет зависеть и от общего объема бака, и от предварительно созданного давления в воздушной камере (Рв), и от произведенных установок на реле давления – порогов срабатывания включения насоса (Рmin) и его выключения (Рmax).
Сориентироваться в этом вопросе поможет табличка, размещенная ниже:
| Рв, бар | 0.8 | 0.8 | 1.3 | 1.3 | 1.8 | 1.8 | 2.3 | 2.3 | 2.8 | 2.8 | 4.0 |
| Рmin, бар | 1.0 | 1.0 | 1.5 | 1.5 | 2.0 | 2.0 | 2.5 | 2.5 | 3.0 | 3.0 | 5.0 |
| Pmax, бар | 2.0 | 2.5 | 2.5 | 3.0 | 2.5 | 4.0 | 4.0 | 5.0 | 5.0 | 8.0 | 10.0 |
| Объем бака, л | СОЗДАВАЕМЫЙ РЕЗЕРВ ВОДЫ | ||||||||||
| 19 | 5.7 | 7.3 | 5.0 | 6.6 | 2.5 | 7.1 | 5.4 | 7.5 | 6.ё | 8.1 | 8.4 |
| 24 | 7.2 | 9.3 | 6.3 | 8.3 | 3.2 | 9.0 | 6.8 | 9.4 | 7.6 | 10.2 | 10.6 |
| 50 | 15.0 | 19.3 | 13.1 | 17.2 | 6.7 | 18.7 | 14.1 | 19.7 | 15.8 | 21.3 | 22.0 |
| 60 | 18.0 | 23.1 | 15.8 | 20.8 | 8.0 | 22.4 | 17.0 | 23.6 | 19.0 | 25.6 | 23.4 |
| 80 | 24.0 | 30.9 | 21.0 | 27.6 | 10.7 | 29.9 | 22.7 | 31.4 | 25.3 | 34.1 | 35.1 |
| 100 | 30.0 | 38.6 | 26.3 | 34.5 | 13.3 | 37.3 | 28.3 | 39.9 | 31.7 | 42.7 | 43.9 |
| 200 | 60.0 | 77.1 | 52.6 | 69.0 | 26.7 | 74.7 | 56.6 | 78.6 | 63.3 | 85.3 | 87.9 |
| 300 | 90.0 | 115.7 | 78.9 | 103.5 | 40.0 | 112.0 | 84.7 | 117.7 | 95.0 | 128.0 | 131.8 |
| 500 | 150.0 | 192.9 | 131.4 | 172.5 | 66.7 | 186.7 | 141.4 | 196.4 | 158.3 | 213.3 | 219.7 |
| 750 | 22.0 | 289.3 | 197.1 | 258.8 | 100.0 | 280.0 | 212.1 | 294.6 | 237.5 | 320.0 | 329.5 |
| 1000 | 300.0 | 385.7 | 262.9 | 345.0 | 133.3 | 373.0 | 282.9 | 392.9 | 316.7 | 426.7 | 439.4 |
Может подбор проводиться и с использованием формул.
Например, производители насосного оборудования для колодцев и скважин предлагают следующую формулу оптимального объема гидроаккумулятора. В ней расчет ведется исходя из производительности домашней системы водопровода, настроек реле давления и рекомендуемого количества включений насоса в течение часа.
Vt = 16,5 × Qmax × Pmax × Pmin / (А × (Pmax – Pmin) × Pв)
В формулу входят следующие величины:
Vt — рекомендуемый объем расширительного бак а в литрах. Естественно, после расчетов выбирается стандартный объём, ближайший к расчетному в большую сторону.
Qmax — максимальный расход воды в системе, литров в минуту. Его предстоит определить отдельно.
Pmax — верхний порог настройки реле давления, при котором происходит отключение насоса.
Pmin — нижний порог настройки реле давления, при котором срабатывает пуск насоса.
А — рекомендуемое максимальное количество пусков насоса в течения часа. Обычно – в районе 10-15 раз, может указываться в технических характеристиках насоса.
Pв — предварительно создаваемое давление воздуха в камере гидроаккумулятора. Обычно исходят из норматива — гидростатические давление плюс 0,5 бар. Гиростатическое же определяют по величине превышения места расположения гидроаккумулятора над водозабором. Например, разница высот между зеркалом воды в колодце и расширительным баком – 8 метров. Рекомендуемое давление предварительной подкачки в воздушно камере равно:
8 м ≈ 0,8 бар
Рв = 0,8 + 0,5 = 1,3 бар
Чтобы подсчитать примерный максимальный расход воды, возможный в имеющейся водопроводной системе, можно воспользоваться предлагаемым калькулятором. В нем сразу учтены и показатели производительности различных сантехнических и бытовых приборов, и вероятностные составляющие возможности их одновременной работы.
Калькулятор для подсчета максимального расхода воды в домашней системе водопровода
После этого можно перейти к расчету необходимого объема расширительного бака (гидроаккумулятора). Поможет в этом – следующий онлайн-калькулятор.
Калькулятор расчета рекомендуемого объема гидроаккумулятора автономной системы водопровода
Так как это – минимальное значение для таких условий работы, выбирается модель стандартного объема, ближайшая к полученным показателям в сторону их увеличения.
Изготовитель оборудования
При выборе расширительного бака для холодной воды (как, впрочем, и любого другого), будет нелишним обращать внимание на бренд изделия. От качества этого элемента системы зависит не только ее работоспособность, но даже и безопасность эксплуатации. Все, что связано со сжатым воздухом и с повышенным давлением, всегда требует особого отношения.
Цены на расширительные баки STOUT
Расширительный бак STOUT
В таблице будет приведен перечень компаний, которым безусловно можно доверять, а также краткий обзор моделей разных брендов примерно одинаковой средней вместительности – 50-60 литров.
| Иллюстрация | Краткая информация о компании и модели | Ориентировочная стоимость изделия |
|---|---|---|
| 9,0 тыс. руб. | ||
| 3.64 тыс. руб. | ||
| 3,05 тыс. руб. | ||
| 10,2 тыс. руб. | ||
| 5,0 тыс. руб. | ||
| 4.4 тыс. руб. |
</p>
* * * * * * *
Закончить настоящую публикацию можно видеосюжетом, в котором мастер показывает процесс монтажа простейшей системы водоснабжения загородного дома с использованием расширительного бака.
Видео: Гидроаккумулятор в простейшей системе водоснабжения загородного дома.
</p>
Устройство и функции этого оборудования
Расширительный бак предназначен для поддержания давления в системе подачи воды. Чаще всего для водоснабжения используется закрытое оборудование мембранного типа. Оно представляет собой емкость, внутри которой установлена резиновая мембрана. Она делит устройство на две камеры: воздушную и водную. После запуска системы электронасос заполняет последнюю водой. Объем воздушной камеры при этом уменьшается. Чем меньше объем воздуха в баке, тем выше давление.
В качестве расширительного бака для системы водоснабжения используется конструкция мембранного типа. Резиновая диафрагма делит устройство на две камеры: воздушную и водную
Как только оно превысит запрограммированную отметку, насос будет автоматически отключен. Включится же он только после того, как давление упадет ниже минимальной запрограммированной отметки, при этом вода начнет поступать из водяной камеры бака. Цикл «выключение-включение» повторяется автоматически. Давление в системе можно проверить по манометру, который может быть установлен на оборудовании. Устройство можно настроить, выбрав предпочитаемый диапазон рабочего давления.
Установленный в системе водоснабжения мембранный расширительный бак выполняет сразу несколько функций:
- Поддерживает давление при отключенном насосе.
- Защищает систему от возможного гидравлического удара, спровоцированного перепадами напряжения в сети или попаданием в трубопровод воздуха.
- Сохраняет под давлением некоторое количество воды.
- Защищает насосное оборудование от преждевременного износа.
Использование расширительного бака дает возможность при малом водопотреблении не включать насос, а покрывать потребности в воде за счет жидкости, хранящейся в баке.
Вам также может быть полезен материал том, как правильно регулировать давление воды в системе водоснабжения с помощью реле: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/regulirovka-rele-davleniya-dlya-nasosa.html
Типы мембранных баков
Существует два основных типа расширительного мембранного оборудования.
Прибор со сменной мембраной
Главная отличительная особенность – возможность замены мембраны. Она вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. При этом нужно учесть, что в приборах большого объема для стабилизации мембраны ее дополнительно закрепляют задней частью к ниппелю. Еще одна особенность устройства в том, что вода, заполняющая бак, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью бака. Что оберегает металлические поверхности от коррозии, а саму воду от возможного загрязнения и существенно продляет срок эксплуатации оборудования. Выпускаются такие модели, как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.
Устройства со сменной мембраной отличаются более долгим сроком службы, поскольку наиболее уязвимый элемент системы можно заменить и вода не соприкасается с металлическим корпусом прибора
Устройство со стационарной диафрагмой
В таких устройствах внутренняя часть бака разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Она не подлежит замене, следовательно, при выходе ее из строя, оборудование придется менять. В одной части устройства содержится воздух, в другой – вода, которая напрямую контактирует с внутренней металлической поверхностью прибора, что может провоцировать ее быструю коррозию. Для предотвращения разрушения металла и загрязнения воды внутренняя поверхность водной части бака покрывается специальной краской. Однако такая защита не всегда долговечна. Выпускаются устройства горизонтального и вертикального типов.
Разновидность прибора с жестко закрепленной мембраной. Конструкция предполагает, что вода соприкасается со стенками оборудования
В нашем следующем материале представлены рекомендации эксперта по выбору мембранного бака: https://aqua-rmnt.com/voprosy/podbor-membrannogo-baka-dlya-povysitelnoj-nasosnoj-ustanovki.html
Как правильно подобрать прибор?
Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем. При этом обязательно учитываются такие факторы:
- Количество людей, использующих систему водоснабжения.
- Число водозаборных точек, в количество которых входят не только душ и краны, но и бытовые приборы, например, стиральная и посудомоечная машины.
- Вероятность, что вода будет расходоваться несколькими потребителями одновременно.
- Предельное количество циклов «пуск-стоп» за один час для установленного насосного оборудования.
Специалисты рекомендуют в качестве ориентира при выборе расширительного бака использовать такие показатели:
- Если количество потребителей не превышает трех человек, а установленный насос имеет производительность до 2куб. м в час, выбирается бак объемом от 20 до 24 л.
- Если число потребителей от четырех до восьми человек и производительность насоса в пределах 3,5 куб. м в час устанавливается бак объемом в 50 л.
- Если количество потребителей свыше десяти человек и производительность насосного оборудования составляет 5 куб. м в час, выбирают расширительный бак на 100 л.
При подборе нужной модели устройства стоит учитывать, что чем меньше объем резервуара, тем чаще будет включаться насос. А так же тот факт, что чем меньше объем, тем больше вероятность скачков давления в системе. Кроме того оборудование является и резервуаром для хранения определенного запаса воды. Исходя из этого корректируется и объем расширительного бака. Следует знать, что конструкция прибора позволяет установку дополнительного резервуара. Причем это можно сделать в ходе эксплуатации основного оборудования без проведения трудоемких демонтажных работ. После монтажа нового прибора объем резервуара будет определяться совокупностью объемов установленных в системе емкостей.
Кроме технических характеристик выбирая расширительный бак, особое внимание следует обращать на его производителя. Погоня за дешевизной может вылиться в гораздо более существенные расходы. Чаще всего для производства привлекающих своей стоимостью моделей используются самые дешевые материалы, а они, как показывает практика, не всегда качественные. Особенно важно качество каучука, из которого изготавливается мембрана. От этого напрямую зависит не только срок службы бака, но и безопасность воды, которая из него поступает.
При покупке бака со сменной мембраной обязательно нужно уточнить стоимость расходного элемента. Очень часто в погоне за прибылью не всегда добросовестные производители существенно завышают цену сменной мембраны. В таком случае будет более целесообразным подобрать модель другой компании. Чаще всего крупный производитель готов отвечать за качество своей продукции, поскольку дорожит репутацией. Таким образом, стоит в первую очередь рассматривать модели именно таких брендов. Это Джилекс и Elbi (Россия) и Reflex, Zilmet, Aquasystem (Германия).
Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он выбирается исходя из потребностей пользователей. Если впоследствии потребуется больший объем, можно будет установить дополнительный прибор
Особенности самостоятельной установки
Все расширительные баки можно разделить на две группы, определяющиеся способом подключения. Различают вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними не существует. При выборе руководствуются параметрами помещения, где будет размещено оборудование. В процессе монтажа следует придерживаться таких рекомендаций:
- Расширительный бак устанавливается таким образом, чтобы к нему можно было обеспечить беспрепятственный доступ для обслуживания.
- Необходимо предусмотреть возможный впоследствии демонтаж соединительного трубопровода для замены или ремонта оборудования.
- Диаметр присоединяемого водопровода не может быть меньше, чем диаметр патрубка.
- Нужно заземлить устройство, так можно избежать электролитической коррозии.
Монтаж прибора проводится со стороны всасывания насоса. На отрезке между насосным оборудованием и местом подключения нужно исключить все элементы, которые способны внести значительное гидравлическое сопротивление в систему. Линию подпитки подсоединяем к циркуляционному контуру всей системы.
По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения
Обратите также внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают в насосных станциях, и как их устранить самостоятельно: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/remont-nasosnoj-stancii-svoimi-rukami.html
Расширительный бак – неотъемлемая часть автономной системы водоснабжения. Он поддерживает необходимое давление в системе, предотвращает преждевременную порчу насоса и сохраняет определенный запас воды. Однако все эти функции выполняются только при условии грамотного подбора и правильно монтажа конструкции. Поэтому при отсутствии опыта лучше не увлекаться самодеятельностью, а найти квалифицированных специалистов, которые качественно установят любое устройство.
Содержание статьи:
В любом частном доме нужна стабильно работающая безаварийная система водоснабжения, с нормальным напором воды в кранах. Казалось бы: проложил трубы, подключил насос для подачи воды – и пользуйся. Но все не так просто.
Во-первых, насос при включении-выключении воды будет постоянно срабатывать и быстро выйдет из строя. Во-вторых, при закрытии крана возрастает риск возникновения гидроудара – резкого скачка давления в системе – и возможного разрыва труб и их соединений, повреждения подключенного сантехоборудования (стиральных машин, водонагревателей…).
Для того, чтобы избежать подобных неприятностей, в системе водоснабжения необходимо использовать такое оборудование, как расширительный бак. Что это такое?
Расширительный бак (гидроаккумулятор) – это емкость, которая используется в системе автономного отопления и водоснабжения в многоквартирном или частном доме. Его основная задача – предотвращать возникновение повышенного давления в замкнутой системе, заполненной жидкостью, и тем самым защищать ее от гидравлических ударов.
Виды расширительных баков по назначению
- Для отопления. Рассчитан на высокие температуры(до 120 градусов) и диапазон давления (до 4-6 атмосфер), характерные для систем отопления; изготовлен из материалов, не подходящих для питьевой воды. Обычно красного цвета.
- Для водоснабжения. Изготавливается из материалов, учитывающих гигиенические требования к качеству питьевой воды (каучук или резина на основе этилен-пропилена, сталь). Рабочее давление должно достигать 12 атмосфер, эксплуатационная температура – до 80 градусов. Обычно синего цвета для ХВС (белого для ГВС).
Типы баков
- Баки открытого типа. Устанавливаются на чердаках, крышах зданий. Давление воды в системе определяется лишь высотой установки.
- Баки закрытого типа – с эластичной перегородкой (мембраной), которая делит емкость прибора на две части: для заполнения водой и для воздуха.
Виды закрытых расширительных баков мембранного типа
Со стационарной мембраной:
- как правило, это емкости небольшой вместительности;
- при выходе диафрагмы из строя заменить ее будет невозможно;
- используются в основном в системах отопления.
Со сменной диафрагмой – баллонного типа (баллон также называют “грушей”). Оптимальны для водопровода по следующим причинам:
- вода поступает непосредственно в мембрану-грушу и не контактирует с металлическими стенками бака; соответственно, не возникает коррозии и не изменяется качество воды;
- легко нагнетается необходимое для функционирования системы давление;
- мембрана легко заменяема;
- аппараты этого типа могут иметь высокую вместительность, что для частного домовладения весьма актуально.
Расширительные баки, использующиеся в системе водоснабжения, называются также гидроаккумуляторами – это обусловлено их ролью в обеспечении функционировании автономного водопровода в домах.
Принцип работы гидроаккумулятора при водоснабжении
Вода насосом накачивается из источника в полость бака до максимально установленного с помощью реле значения и растягивает мембрану. Объем воздуха во второй полости бака, таким образом, уменьшается. За счет этого сжатия общее давление в системе увеличивается до заданных параметров и насос выключается. В момент начала использования воды воздух начинает давить на мембрану и таким образом выталкивать воду из гидроаккумулятора. Избыточного давления, созданного в воздушной камере аппарата, хватит на некоторый временной период для того, чтобы расход воды (работа бытовой техники, мытье посуды и т.п.) происходил без запуска насоса. Как только давление в баке достигнет предустановленного для конкретной системы водоснабжения минимального порога, реле подаст сигнал на включение насоса и он начнет вновь заполнять бак водой из скважины (колодца). Затем цикл повторится.
При большом же расходе воды из автономного водопровода насос будет работать постоянно, обеспечивая точку потребления воды напрямую.
Параметры функционирования и объем расширительного бака, а также настройки подключенных к нему регулирующих датчиков рассчитываются по определенным формулам на основе:
- характеристик насоса,
- проекта монтажа трубопровода,
- эксплуатационных требований подключенного к водопроводу оборудования,
- предполагаемого водопотребления (какое количество человек будет пользоваться водой, как часто, в каком объеме),
- этажности здания.
Роль расширительного бака
- Расширительный бак помогает создать в системе водоснабжения достаточно стабильное рабочее давление, при котором будет поддерживаться оптимальный напор воды как для работы всех сантехприборов (водонагреватель, стиральная машина, смывной бачок), так и для комфортного пользования водой из-под крана. Показатели необходимого давления в воздушной камере гидроаккумулятора рассчитываются для каждой из автономных систем водоснабжения по определенным алгоритмам.
- Создает запас воды и сохраняет на некоторый интервал времени стабильное давление в водопроводе. Нередки ситуации отключения электроэнергии: насос в этом случае перестает работать и тогда гидроаккумулятор выступает в роли аварийного резервуара, вода из которого еще некоторое время будет течь под напором. Для того, чтобы увеличить запас воды в доме, можно дополнительно подключить еще один расширительный бак без демонтажа и замены уже установленного.
- Оптимизирует функцию насоса: снижает количество его включений. Чем больше объем гидроаккумулятора и выше максимальный предустановленный порог давления в резервуаре, тем реже станет срабатывать насосное оборудование. Таким образом, изнашиваемость его значительно снизится.
- Играет роль демпфера при гидроударе. При любом пуске насоса всегда происходит резкий скачок давления в водопроводе – иногда он достигает десяти атмосфер. Результатом такого резкого перепада может стать разрыв труб и фитингов, запорной арматуры; могут выйти из строя подключенное сантехническое оборудование и контрольно-измерительные приборы. Расширительный бак в этом случае принимает ударную нагрузку на себя: гасит силу волны – и система оказывается в безопасности.
В случаях, когда существуют риски превышения расчетного давления при гидравлическом ударе в 20 бар (максимально допустимое значение), необходимо провести монтаж трубопровода таким образом, чтобы на отдельных его участках можно было установить отдельный бак-гаситель для надежной защиты от гидроударов.
Итак, расширительный бак (гидроаккумулятор) в системе водоснабжения защищает ее от гидроударов, обеспечивает корректную работу всего подключенного к водопроводу оборудования и бытовых приборов, создает резервный запас воды.
Используемые источники:
- https://vodasovet.ru/vodoprovod/rasshiritelnyj-bak
- https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/vodoprovod-i-kanalizaciya/rasshiritelnyj-bak-dlya-xolodnoj-vody.html
- https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasosy-montazh/rasshiritelnyj-bak-dlya-vodosnabzheniya.html
- https://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/chto-takoe-rasshiritelnyj-bak-i-zachem-on-nuzhen-v-sisteme-vodosnabzheniya/
</h4>
</p></ul></ul>
