Автономной системой подачи воды сегодня уже никого не удивить. Такие конструкции очень удобны и практичны, однако для их функционирования, зачастую, требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованным водопроводом, может просто не знать. К примеру, автономная система подачи воды будет длительное время бесперебойно работать только в случае, если в нее включен расширительный бак для водоснабжения. Современная промышленность выпускает множество самых разных моделей таких устройств. Чтобы подобрать для себя оптимальный вариант, необходимо ориентироваться в типах оборудования и хорошо представлять себе принцип его работы.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
Источник: aqua-rmnt.com
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
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 | |||||||||||
| 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
Перейти к расчётам
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
Перейти к расчётам
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.
Источник: stroyday.ru
Что это?
Даже само название говорит за себя – расширительный бак нужен для расширения всего контура обогрева дома или труб водоснабжения, по которым течет горячая или холодная вода. Дело в том, что во время нагрева жидкость увеличивается в объемах, а трубы, по которым она течет, своих физических параметров не меняют – их эластичность стремится к абсолютному нулю. А значит, давление внутри труб и всей установки будет повышаться, что может привести к повреждениям – возникают так называемые гидроудары, а в результате их – разрушение отдельных элементов установки или контуров из труб. Это касается в основном системы отопления, но и к горячему водоснабжению имеет отношение в полной мере. Какое давление воды в водопроводе многоквартирного дома, Вы можете прочитать в нашей статье.
Чтобы избежать гидроударов, инженеры придумали включать в систему небольшой резервуар, наполненный воздухом, то есть тем веществом, что, в отличие от воды, сжимается. И если давление в трубах во время нагрева воды будет увеличиваться, то благодаря этому бачку оно повысится совсем незначительно. «Подбор расширительного бака онлайн, Вы можете прочитать в нашей статье».
На заметку! Расширительный бак часто устанавливается и в других системах, но цель его применения одна – снижение давления в трубопроводах и риска возникновения воздушных пробок.
Еще такой бак порой применяется и для создания резервного запаса холодной воды и обеспечивает поставку жидкости в любое место системы за считанные минуты. При этом средний объем емкости – около 30 л.
Для системы, обеспечивающей дом водой, чаще всего применяют баки, оснащенные мембранами. Это относительно небольшая емкость, внутри которой имеется диафрагма, изготовленная из эластичного материала и разделяющая устройство на две части – с воздухом и безвоздушную, вернее, водную. Когда система водоснабжения работает, то водная камера заполняется жидкостью и, воздействуя на мембрану, сжимает ее, уменьшая объемы части воздушной, увеличивая давление в ней. Как только давление достигнет определенного уровня, насос, нагнетающий воду, остановится. А его включение происходит, когда давление снизится до минимальных значений.
На заметку! Давление внутри системы позволяет отслеживать установленный в ней манометр.
Такой бак позволяет обеспечить бесперебойную работу системы водоснабжения и устойчивый расход воды в любом доме, даже в многоэтажном.
Виды баков
Расширительные баки бывают двух видов – закрытые и открытые. Отличаются друг от друга они особенностями конструкции.
Возможно, Вас заинтересует информация-принцип работы мембранного компрессора
Таблица. Виды расширительных баков.
| Тип | Описание |
|---|---|
| Это бак, имеющий как раз мембранное разделение между отсеками – водным и воздушным. Диафрагма в нем термоустойчива и позволяет избежать коррозионной активности. Такой бак герметичен, внешне выглядит как небольшой баллон или шар из металла. Служит этот элемент системы долго, а при повреждениях мембраны ее легко заменить на новую. Также дополнительно для расширительного бака этого типа должны быть установлены манометр и предохранительный клапан – все вместе они образуют систему безопасности. | |
| Такой бак – это емкость, на дне которой имеется соединитель с резьбой, который и позволяет объединить устройство с системой. Устанавливать эту конструкцию необходимо в самой высокой части системы отопления. Используется крайне редко, так как обладает массой недостатков – это и увеличение риска возникновения коррозии в трубах, и достаточно приличные размеры, и быстрый выход из строя при критических показателях давления. Показатели уровня жидкости в такой емкости напрямую зависят и от того, сколько воды находится в отопительном контуре. |
Мембранные баки, в свою очередь, делятся на два типа – со сменной диафрагмой и со стационарной. Сменная мембрана говорит сама за себя – при необходимости ее можно легко поменять, вынув через фланец, закрепленный при помощи нескольких болтов. Расширительный бак такого типа служит максимально долго, а по форме корпуса бывает как вертикальный, так и горизонтальный, что обеспечивает возможность подбора емкости под определенное помещение.
Внимание! В больших расширительных баках мембрана дополнительно закрепляется при помощи ниппеля.
В емкостях со стационарной мембраной заменить эту деталь не получится – она плотно крепится к стенкам корпуса. В случае выхода агрегата из строя его меняют полностью. Кстати, вода в такой установке, в отличие от предыдущего типа, контактирует с металлом бака, вследствие чего на его внутренней поверхности возникает процесс коррозии. Установка также бывает как вертикально, так и горизонтально ориентированной.
Баки расширительные бывают не только навесные, но и напольные. Могут иметь и плоскую форму, отличаются цветом: синие предназначены для холодной воды, красные – для горячей.
Популярные модели
Сейчас на рынке представлен огромный ассортимент различных расширительных баков от всевозможных производителей. Модели отличаются друг от друга качеством, размерами, формой и даже цветом, хотя по принципу действия похожи друг на друга. Подобрать бак под конкретную систему водоснабжения труда не составит. Следует обратить внимание на модели баков от следующих фирм – российские «Джилекс» и итальянские Elbi, Aquasystem, а также Refix (Reflex), Zilmet. Как рассчитать объем воды в системе отопления, Вы можете прочитать в нашей статье.
Преимуществами баков фирмы «Джилекс» являются полное отсутствие риска появления воздушных пробок в системе и отсутствие контакта воды с воздухом, за счет чего исключено испарение жидкости, а ржавчина не повреждает трубы. Бренд выпускает баки различных объемов – от 6 до 700 литров. Недостаток емкостей заключается в том, что съемные мембраны бывают лишь у установок объемом свыше 24 литров. Кстати, диафрагма выполняется из качественного EPDM – этилен-пропилен-диен-каучука. Баки «Джилекс» экономны, долговечны, недорогие, но при этом надежны и могут иметь различную форму.
Баки Elbi имеют все необходимые документы, в том числе сертификат соответствия и санитарно-эпидемиологическое заключение, позволяющее смело использовать их в жилых домах. Бывают вертикальные, горизонтальные, а также для санитарной воды. Вертикальные емкости относятся к серии AS/AC и имеют сменные диафрагмы, могут быть разного объема – от 5 до 25 литров – и используются в домашних системах водоснабжения, а также в системах полива и других установках, не нуждающихся в мощном напоре воды. Мембраны внутри емкостей выполнены из EPDM, рабочая температура колеблется от -10 до +99 градусов. От коррозии бак защищен стойкой краской.
Баки Elbi горизонтального способа установки относятся к серии AFH и имеют сменные мембраны. Вместимость у них больше, чем у предыдущей серии – от 25 до 100 л воды. Такие установки уже могут применяться и на небольших производствах. Баки выполняются из прочной стали и имеют специальную площадку для крепления насоса.
Баки Refix подходят для использования в системе как технического, так и питьевого водоснабжения и являются отличными гидроаккумуляторами. Все части, контактирующие с водой, защищены от ржавчины, а жидкость прекрасно хранится внутри резиновых груш. Модели DD, DE разработаны для использования в целях водосбережения, применяются в системах питьевого водоснабжения, идеальны для использования в условиях с повышенным уровнем образования ржавчины. В баках серии DE имеется груша, которая заменима только в моделях объемом свыше 50 л. У моделей серии HW, предназначенных для систем индивидуального водоснабжения, есть также ножки для установки на полу и место для крепления насоса.
Международная компания Zilmet уже более 50 лет удерживает высокие позиции на рынке оборудования, а в Европе считается крупнейшим производителем расширительных баков. Их устройства Hydro-PRO используются для работы с любой водой в различных типах установок. Оборудование изготавливается из углеродистой прочной и качественной стали, а также при производстве используется специальная внутренняя MIG-сварка, благодаря которой получается избежать повреждений мембран из бутиловой резины. Внутри баки покрыты высокопрочной порошковой смолой, которая предотвращает возникновение ржавчины при длительном контакте с влагой. Диапазон рабочих температур – от -10 до +99 градусов.
Баки Aquasystem имеют сменные мембраны и бывают различных объемов – от 8 до 50 литров. Максимальное давление теплоносителя составляет 0,5 МПа, а воздуха – 0,15 МПа. Диапазон рабочих температур оборудования варьируется от -10 градусов до +110. Изготавливаются баки из черной стали, окрашенной порошковой краской.
Внимание! Не стоит гнаться за дешевизной! Как известно, скупой платит дважды. Дело в том, что использование некачественного оборудования способно привести к серьезным поломкам не только расширительного бака, но и самой системы, а починка обойдется куда дороже, чем покупка качественного оборудования сразу же.
В отношении качества оборудования стоит особое внимание уделить каучуку, из которого изготавливается диафрагма. Хорошая резина – не только залог долгой службы оборудования, но и безопасность тех, кто будет пользоваться водой из оборудованной баком системы водоснабжения.
Цены на расширительные баки
Выбор гидроаккумулятора
Выбирая расширительный бак, следует обратить внимание на его характеристики, материалы, из которых он сделан. Обязательно оценивается материал, из которого сделана груша или диафрагма, его прочность и качество, соответствие всем гигиеническим и санитарным нормам, допустимые температуры использования. От правильного выбора в соответствии с условиями эксплуатации будет зависеть и долговечность работы.
Важный момент при выборе оборудования – правильный подбор необходимого объема емкости. Это позволит предотвратить количество запусков насоса в системе, что продлит его срок службы. Рассчитать правильный объем для системы подачи холодной воды можно по формуле:
Vt = 16,5*(Qmax/a)*((Pmax*Pmin)/((Pmax – Pmin)*Pprec)),
где:
- Qmax – это максимальное водопотребление (л/мин.);
- а – оптимальная частота включений оборудования за 1 час (варьируется от 10 до 15 и указана в паспорте насоса);
- Pmax и Pmin – величины (измеряемые в барах), которые показывают давления включения и выключения насоса (настройки реле давления);
- Pprec (бар) – показатель начального давления в полости с воздухом внутри расширительного бака (не должно быть больше показателя Pmin; напротив, его устанавливают на 0,5 меньше, чем Pmin).
Обратите внимание! При расчете по этой формуле ко всем величинам прибавляется 1. А полученная по формуле величина объема емкости Vt всегда округляется в большую сторону.
Для систем подачи воды горячей объем рассчитывается по-другому:
V = 0,0221*C / (1-((Pi+1)/(Pf+1)),
где:
- С – общее количество воды в водонагревательной системе;
- 0,0221 – показатель теплового расширения, в диапазоне 10-60 градусов равный данной цифре;
- Pi – показатель давления предварительной закачки расширительного бака;
- Pf – показатель давления во время стравливания предохранительного клапана.
На объем используемой воды, в свою очередь влияет число человек, проживающих в доме, количество точек использования воды (краны, стиральные машины и т. д.), возможность включения сразу нескольких таких точек.
Внимание! Если использовать бак неподходящего размера (с заниженными показателями), то в скором времени из-за сильной нагрузки он начнет протекать. К счастью, при увеличении количества проживающих в доме, а значит, и нагрузки на оборудование можно установить дополнительный бак без удаления уже установленного.
Калькулятор расчета давления и объема расширительного бака для системы отопления
Можно воспользоваться и уже выведенными усредненными расчетами: если в доме живут всего 3 человека, а насос может перекачивать около 2 м3/час, то расширительный бак должен иметь объем 20-24 л. Если в доме проживает 4-8 человек (насос на 3,5 м3/час), то и емкость должна быть больше – 50 л.
При покупке бака обязательно следует требовать сертификаты качества и безопасности у продавца – от этого нередко зависит здоровье всех членов семьи, а также надежность оборудования.
Видео – Выбираем расширительный бак
Монтаж расширительного бака
Рассмотрим, как установить расширительный бак в системе холодного водоснабжения.
Шаг 1. К насосу для воды, идущему от скважины, подключаются фильтры для воды.
Шаг 2. Устанавливается тройник, переходники, шаровой кран, «пятивывод» для будущего подключения манометра, гидроаккумулятора и реле сухого хода.
Шаг 3. Расширительный бак закрепляется на стене при помощи специального крепления и подключается к системе при помощи гибкой подводки к «пятивыводу».
Шаг 4. Устанавливается манометр на «пятивывод».
Шаг 5. Подключается реле сухого хода.
Источник: kanalizaciyaseptik.ru
Долой путаницу
В магазинах сантехники вы можете встретить две разновидности этих устройств, отличающиеся друг от друга цветом:
| Изображение | Описание |
| 1. Устанавливаемые на отопление — водоснабжение расширительные баки обычно красные и в полном соответствии с названием предназначены для компенсации теплового расширения воды или жидкого теплоносителя при нагреве. Жидкости практически не сжимаются, и при их расширении давление в замкнутом контуре начинает расти с катастрофической скоростью; воздушная подушка тормозит его рост. | |
 Гидроаккумуляторы, или расширительные баки для систем питьевого водоснабжения — синие |
2. Гидроаккумуляторы — синего цвета (см. Гидроаккумуляторы для водоснабжения) . Они позволяют создать автономный запас холодной воды, и выполняют функцию демпфера. То есть, гасят скачки давления при открытии/закрытии запорной арматуры и включении/выключении подающего воду насоса. |
Узнать больше о мембранных баках вам поможет видео в этой статье.
Устройство
Как устроены расширительные баки для водоснабжения?
Мембранный бачок — это стальная емкость с патрубком для подключения к водопроводу или системе отопления и золотником для накачки. Она разделена эластичной мембраной на два отсека — воздушный и водяной. Воздушный отсек нередко вместо воздуха заполняется азотом, исключающим поражение стенок бачка коррозией.
Любопытно: расширительный бак системы горячего водоснабжения или отопления обычно снабжается мембраной с повышенной термостойкостью. Никаких других конструктивных различий между ним и гидроаккумулятором нет, поэтому расширительный бачок можно смело использовать в роли гидроаккумулятора.
Схемы
Теперь давайте более детально разберемся, зачем нужен расширительный бак в системе водоснабжения, на примере конкретных схем.
Обвязка бойлера
Обвязка бойлера обычно включает два установленных на его входном патрубке элемента арматуры:
| Изображение | Описание |
| Обратный клапан. Он пропускает холодную воду из водопровода внутрь накопительного водонагревателя, но не позволяет ей выливаться обратно при отключении ХВС. | |
| Предохранительный клапан. Поскольку обратный клапан превращает водопровод и бойлер в замкнутый контур, при нагреве воды в нем начинает быстро расти давление. Когда оно достигает опасных значений, предохранительный клапан сбрасывает избыток воды через дренажную трубку. |
Полезно: объединенные в одном корпусе обратный и предохранительный клапаны часто продаются под названием «группа безопасности бойлера».
Пока объем бойлера невелик, потери нагретой воды незначительны или отсутствуют (тепловое расширение компенсируется упругостью стенок водопровода). А вот при его значительном объеме горячая вода сбрасывается в дренаж литрами и десятками литров, что заметно сказывается на расходах на нужды ГВС.
Подключение расширительного бака к системе водоснабжения полностью исключает потерю нагретой воды. Ее избыток вмещается мембранным бачком, что сопровождается незначительным ростом давления в контуре.
Насколько большим должен быть расширительный бак на систему водоснабжения с бойлером известного объема?
Обычно он берется равным 10% от объема бойлера. Да, тепловое расширение воды в разумных пределах температуры меньше 10%; однако не забывайте про то, что вместимость отсека для воды не равна полному объему мембранного бачка: часть этого объема занята воздухом.
Поэтому на практике используется округление в большую сторону: бак расширительный для водоснабжения 50 литров способен обеспечить безопасную работу 500-литрового бойлера.
Запас воды
Как использовать гидроаккумулятор или расширительный бак для холодного водоснабжения, обеспечив себя водой на время ее периодических отключений?
Инструкция по монтажу прибора своими руками предельно проста и состоит всего из двух пунктов:
- Подключите патрубок бачка к любому участку водопровода гибкой или жесткой подводкой;
- На вводе ХВС установите обратный клапан. Он не позволит воде сливаться из бака в отключенный и сброшенный магистральный водопровод.
Обратите внимание: полезная емкость мембранного бака заметно отличается от его полного объема. Например, расширительный бак системы водоснабжения 500 литров, способен запасти на случай отключения не больше 250 литров воды.
Вода из скважины
Как установить расширительный бак в системе водоснабжения с подачей воды из скважины или колодца? Он опять-таки монтируется в любой точке водопровода.
Помимо мембранного бака, такая система включает:
| Изображение | Описание |
| Погружной или поверхностный насос. Он поднимает воду и создает избыточный напор, обеспечивающий работу сантехнических приборов. | |
| Обратный клапан. Он ставится после погружного насоса или на всасывающем патрубке поверхностной насосной станции. | |
| Автоматическое реле, управляющее работой насоса (то есть включающее его при падении давления в контуре и выключающее при достижении давлением верхнего критического значения. |
Какое давление в расширительном баке системы водоснабжения нужно поддерживать?
Ответ нельзя дать, на зная настроек автоматики управления насосом. Давление в расширительном бачке водоснабжения должно быть немного ниже (примерно на 0,2 атмосферы) давления включения подкачки воды из скважины. В этом случае насос будет запускаться до того, как остатки воды из мембранного бачка вытекут через открытый кран.
Как накачать расширительный бак в системе водоснабжения, если давление в нем упало ниже необходимого? Это можно сделать любым воздушным насосом — велосипедным, автомобильным и т.д. Шланг насоса подключается к золотнику на мембранном бачке.
Вода из емкости
Водоснабжение из накопительной емкости практикуется в садовых товариществах с подачей воды по графику, а также там, где изношенные магистрали водоснабжения часто отключаются для ремонта. Самый простой способ подачи воды в водопровод — самотеком, из установленного на чердаке бака.
Однако такая схема имеет три серьезных недостатка:
- Запас воды ограничен прочностью перекрытия;
- Чердак должен быть утепленным и отапливаемым, иначе вода замерзнет в первые же заморозки;
- Напор в самотечном водопроводе ограничен расстоянием по вертикали между баком и краном. Между тем для нормальной работы бытовой техники (проточных водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин) нужен напор не менее 3 метров (0,3 кгс/см2).
Подача воды из емкости, установленной в подвале, подполе или цокольном этаже, с помощью насосной станции лишена всех этих недостатков: вес стоящего на поверхности грунта или стяжки бака ничем не ограничен, напор создает насос, а температура грунта ниже уровня промерзания круглый год выше нуля.
Какую роль в этой схеме выполняет расширительный бак для систем водоснабжения? Ту же, что и при подаче воды из скважины: сглаживает скачки давления и позволяет насосу простаивать при незначительном расходе воды.
Какой должна быть схема подключения расширительного бака для водоснабжения? Опять-таки такой же, как при автономном водоснабжении из скважины или колодца.
Однако: на практике на подачу воды из емкости обычно ставится поверхностная насосная станция, представляющая собой насос, автоматическое реле с датчиком давления и гидроаккумулятор на одной станине.
Борьба с гидроударами
Гидроударом называется кратковременный скачок давления, возникающий в замкнутом контуре вследствие инерции движущегося потока воды при его мгновенной остановке. Гидроудар часто выводит давление за пределы прочности труб и гибких подводок; последствия весьма предсказуемы — владелец получает разрывы водопровода по швам и фитинговым соединениям.
Если к водопроводу подключены расширительные баки — водоснабжение делается абсолютно безопасным: воздушная емкость и в этом случае исполняет роль демпфера. Бачок небольшого объема монтируется на вводе водоснабжения или (при коллекторной разводке воды) на коллекторе.
Источник: moikolodets.ru
Виды
Для того, чтобы правильно накачивать воду длительное время, необходим мембранный расширительный бак.
Для удобства системы и экономии пространства в продаже представлены три вида данных устройств:
- напольный;
- навесной;
- плоский.
Что именно добавляет расширительный бак в систему:
- увеличение запаса воды;
- отведение определенного объема воды в процессе нагрева;
- стабилизация давления;
- увеличение периодичности запуска насоса из-за резерва жидкости;
- при гидравлическом ударе система останется целой;
- на случай автоматизированного пожаротушения бак оснащен емкостью для жидкости;
- при отключении электричества подача воды будет сохранена.
Принцип действия
В системе нарастает давление жидкости. Затем накопительный бак заполняется определенным объемом.
В нем отсек для воды постепенно увеличивается, а противоположный отсек, содержащий воздух, уменьшается.
Этот процесс происходит до получения равновесия, иначе говоря, нужного давления в системе. При падении давления ниже уровня давления воздуха, происходит своевременное сокращение внутренней мембраны.
За счет неё нормализуется подача воды. Устройство бака функционирует столько, сколько необходимо для стабилизации давления воды и воздуха.
Правильный выбор прибора
Подбирая модель с необходимыми функциями и объемом, учитывайте тот факт, что от общего объема бака зависит периодичность работы насоса.
Ведущей характеристикой для любого бака является не функционал, а его объем.
При этом для каждой системы водоснабжения есть критерии, которыми нельзя пренебречь, а именно:
- Количество постоянных пользователей водой. (Ежедневное использование).
- Количество точек для водозабора. (Приборы, краны и прочие сантехнические устройства).
- Приблизительная периодичность пользования водозаборными точками в одно и то же время.
- Цикл «включение – выключение». Нужно точно знать предел этого цикла за один час у вашего насоса.
Приблизительный расчет:
Чтобы избежать поломки и недешевого ремонта, нужно внимательно ознакомиться с фирмой-производителем.
В этом выборе гнаться за более дешевым и сомнительным брендом не нужно. Неправильная экономия может в дальнейшем привести к поломкам.
Модели с низкой розничной ценой внутри выполнены, как правило, без брака. Но расходные части всегда из наиболее дешевых материалов.
Лучше поинтересоваться про материал, из которого изготовлена мембрана. Её экологичность и стабильность улучшат комфорт, а также срок службы системы.
Чем отличается от гидроаккумулятора
Аккумуляторные, мембранные баки и гидроаккумуляторы – это приборы, которые наиболее востребованы в современном устройстве водопровода и отопления.
Но лучше знать их существенные отличия, ведь расширительный бак создает эффект сглаживания давления при нагреве жидкости.
Говоря простым языком, если не будет нужного пространства для воды, которая постепенно изменяет свой объем, то любая непластичная ёмкость лопнет. Для этого и создано устройство с мембраной, которое нормализует разницу в работающей системе.
Оба прибора по внешнему виду очень схожи. Но их устройство, назначения и эксплуатационные характеристики разные.
Гидроаккумулятор используется для подачи воды для питья.
Его главным свойством является подача нужного напора воды.
Важнейшая деталь в баке и гидроаккумуляторе – это мембрана.
Материал, из которого она изготовлена, различен в приборах для подачи воды, в том числе и между баком и гидроаккумулятором.
Также различны расположения камер для воздуха и жидкости. Гидроаккумулятор внутри оснащен баком «грушей». На нее оказывает давление воздух, он между стенками бака и емкостью для воды.
Для каждого из вышеперечисленных приборов наиболее важным параметром является долговечность и надежность мембраны. Её качество гарантирует стабильность всей системы.
Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как выбрать мембранный расширительный бак для водоснабжения дома:
Источник: septik.guru