Расширительный бак, являясь составной частью системы горячего водоснабжения, предназначается для приема излишка воды, возникающего в результате расширения жидкости вследствие нагревания.
Относится к вспомогательному типу оборудования. С его помощью обеспечивается стабилизация давления в системе и ее безопасность.
Данное оборудование особенно будучи купленным у авторизованных дилеров снимает с жильцов частного дома ряд проблем, делает жизнь комфортнее и приятнее.
Функции и виды расширительных баков
Оборудование технически выполняет две функции:
- компенсация расширения жидкости в системе для снижения давления в системе;
- компенсация гидроударов из-за излишнего давления.
Для системы горячего водоснабжения используется два типа расширительных баков.
Открытого типа
Оборудование открытого типа, которое соединяется при помощи резьбового соединителя и располагается в самой высокой точке системы.
Баки открытого типа почти не применяются из-за большого количества изъянов, которые существенно сказываются на безопасности системы горячего водоснабжения и ее работе:
- не герметичность и возникающая из-за этого коррозия;
- чрезмерно большие габариты;
- не способность работать в условиях высокого давления системы;
- уровень воды в баке зависит от ее объема в системе.
Закрытый тип
Второй типа вспомогательного оборудования – закрытый или мембранный расширительный бак. Сегодня он наиболее распространен.
Монтаж расширительного бака
По способу подключения все баки условно делятся на две группы – вертикальные и горизонтальные. При выборе следует ориентироваться на параметры помещения. Технически правильный монтаж предполагает неукоснительное соблюдение следующих рекомендаций:
- установка рекомендуется в месте, обеспечивающем легкий доступ для последующего обслуживания;
- предусмотреть возможность демонтажа соединительного трубопровода с целью замены/ремонта оборудования;
- диаметр водопровода должен быть равен диаметру патрубка;
- во избежание электролитической коррозии устройство заземляется.
В целом для схемы подключения потребуется:
- отключающий запорный кран – используется для осушения бака, а также проверки уровня давления;
- дренажный кран – с его помощью из бака выливается вода;
- манометр – позволяет контролировать давления в том месте, где подключен расширительный бак;
- предохранительный клапан – защищает систему отопления от критического повышения давления.
В отличие от баков открытого типа, которые устанавливаются в верхней или пиковой точке системы водоснабжения, устройства закрытого типа можно монтировать практически в любом месте.
Исключение – врезка в непосредственной близости от насоса во избежание скачков в системе. Оптимальный вариант — расположение расширительного бака рядом с нагревательным элементом системы горячего водоснабжения.
Мембранный бак
Это оборудование представляет собой герметичную, закрытую, емкость. Соответственно, он не подвержен коррозии. Имеет форму овала или шара, полость разделена термостойкой мембраной из резины.
На мембранный бак возлагается ряд функций:
- поддержание давление, когда насос отключен;
- защита системы от гидравлического удара;
- защита насосного оборудования;
- сохранение некоторого объема воды под давлением.
Мембранные баки разделяются на два типа.
Сменная мембрана
Первый – со сменной мембраной. Эта деталь прибора может быть демонтирована через фланец. Еще особенностью бака является то, что в них исключается контакт с его внутренней частью.
Соответственно, снижается вероятность возникновения коррозии, продлевается срок использования. Производители предлагают как вертикальное, так и горизонтальное исполнение.
Выбрать подходящую модель можно по собственному усмотрению, основываясь на том, в каком месте будет устанавливаться оборудование. Удобство и личные эстетические предпочтения играют решающую роль при выборе формы расширительного бака мембранного типа.
На функциональности это никак не сказывается.
Стационарная диафрагма
Второй тип – со стационарной диафрагмой. Соответственно, если деталь перестает выполнять свои функции, нарушается функционирование, весь бак подлежит замене.
Кроме того, из-за внутреннего устройства прибор подвержен коррозии.
Во избежание этого внутренняя часть покрывается специальной защитной краской.
Но даже в этом случае коррозия не исключается полностью.
Настройка бака
В целом действия перед настройкой бака должны идти в такой последовательности:
- отсоединение прибора от системы, также достаточно будет перекрыть кран;
- сбросить давление в системе.
Последнее действие крайне важно для правильной настройки, поскольку давление системы может оказывать влияние на другие показатели.
Следующий шаг – монтаж бака в систему или же открытие запорная арматура, если она была установлена. Затем отвинчивается вентиль подпитки и устанавливается давление Рнач по такой формуле:
- Pнач > или = P0 + 0,3 бара.
- Зафиксировав и установив полученные данные, можно запускать воду. При этом важно считывать показания манометра относительно давления Ррасш. Последнее – повторное включение подпитки и доведение давления до Ркон. Его размер рассчитывается по формуле:
- Pкон < или = Pкл — 0,5 бар.
- При этом Ркл – давление предохранительного клапана. Для частных домовладений этот показатель равен 3 барам.
Не забывайте что в случае полной поломки вы можете утилизировать оборудование.
Правильная настройка бака – прерогатива специалистов. Для чего нужны вышеприведенные расчеты? Эти данные помогут пользователю самостоятельно настроить бак в таких случаях:
- давление упало до критических показателей или отсутствует совсем;
- необходимо заменить мембрану;
- настройка бака для объекта нетипового плана.
Принцип работы мембранного расширительного бака
В результате нагрева воды теплоноситель расширяется, мембрана постепенно растягивается, вытесняя из камеры воздух. Таким образом, происходит увеличение давления во всей системе в целом. При снижении температуры вода, которая находится в расширительном баке, выталкивается обратно в систему. И происходить это будет ровно до того момента, пока не уравновесятся показатели давления воздуха и воды.
Важно заметить, что эффективность работы расширительного бака зависит от верности расчета его объема и корректности настройки. Эти же факторы влияют на безопасность всей системы горячего водоснабжения, поэтому выполнять все работы необходимо внимательно и только после детального изучения основных правил.
greenologia.ru
Значение расширительного бака для водоснабжения в автономной системе
На сегодняшний день автономная система подачи холодной воды для частного дома или дачи получила достаточно широкое распространение и уже ни для кого не в диковинку. А все потому, что эти приспособления доказали свою надежность и эффективность на практике, однако следует отметить, что для поддержания их в рабочем состоянии необходимы особые механизмы, о которых так называемый «непросвещенный обыватель», то есть человек, который на протяжении всей жизни пользовался исключительно централизованным водоснабжением дома, даже и не догадывается.
Взять хотя бы во внимание то, что работа автономной системы подачи воды для частного дома или дачи сможет функционировать на протяжении длительного периода времени только тогда, когда будет обеспечено включение в нее расширительного бака (специальной емкости) для водоснабжения (о них-то как раз речь и пойдет) – необходимый его объем (100, 200 л или меньше) будет подбираться индивидуально. Сейчас можно без всяческих трудностей приобрести любую подходящую модель, однако для того, чтобы приобрести подходящую модель, необходимо все-таки иметь общие представления о типах оборудования и четко понимать принцип действия этого устройства.
Кроме того, выбрать подходящий вариант емкости это только меньшая часть дела – наибольшую сложность представляет подсоединение расширительного котла в автономную систему.
Как работает и как устроен расширительный бак (вне зависимости от того, каков объем специальной емкости – 100, 200 литров или менее)?
Основная функция этого устройства заключается в поддержании давления в системе, осуществляющей подачу воды для частного дома или дачи. В большинстве случаев для водоснабжения применяются закрытые устройства мембранного типа. Расширительный бак для водоснабжения подобного типа — Это емкость с вмонтированной в нее резиновой мембраной, которая, в свою очередь, разделяет расширительный (накопительный) бак, вне зависимости от того, каков объем – 100 литров или менее, на две полости – одна из них будет заполнена водой, а вторая – воздухом. После того, как будет выполнен запуск системы, электронасос наполнит первую камеру. Естественно, что объем камеры, в которой будет находиться воздух, станет меньше. Согласно законам физики, при снижении величины объема воздуха в баке (опять же, вне зависимости от того, объем емкости будет 100 литров или же меньше) давление будет повышаться.
При достижении давлением определенной отметки с последующим повышением, насос выключается в автоматическом режиме. Повторная его активация возможна только лишь в том случае, если давление опустится ниже установленного значения. Как следствие, вода станет поступать из водяной камеры бака (отдельной емкости). Подобный механизм действия (его постоянные повторения) автоматизированы. Показатель давления контролируется специальным манометром, который установлен на устройстве. Возможно изменение первичных настроек.
Основные функции вмонтированного в автономную систему водоснабжения расширительного бака (как специальной емкости) заключаются в следующем.
Установленный в системе водоснабжения частного дома или дачи мембранный расширительный бак (специальная емкость) выполняет сразу несколько функций:
- Обеспечение стабильного давления в том случае, если в определенный момент насос не функционирует.
- Емкость осуществляет протекцию системы водоснабжения честного дома или дачи от вероятного гидравлического натиска, который может возникнуть из-за резкого изменения напряжения в сети или в том случае, если же в трубопровод попадает воздух.
- Сбережение под давлением незначительного (но строго определенного) количества воды (то есть, это устройство, по факту — накопительный бак для водоснабжения).
- Максимальное снижение износа системы водоснабжения частного дома.
- Применение расширительного бака позволяет не использовать насос, а воспользоваться жидкостью из резерва.
- Одно из наиболее важных предназначений подобного рода устройств (в данном случае речь идет исключительно о мембранных расширительных емкостях) заключается в том, чтобы обеспечивалась подача максимально чистой воды жителям частного дома.
Разновидности расширительных (мембранных) баков
Основных разновидностей этих емкостей – две.
- Расширительный бак со сменной мембраной. Как становится понятно из названия, основной характерной особенностью является проведение замены мембраны, что дает определенные преимущества. Ее выемка осуществляется посредством специального фланца, закрепленного несколькими болтами. Есть некоторый нюанс — в устройствах, рассчитанных на большой объем с целью стабилизации мембраны проводят ее закрепление к ниппелю. Кроме того, жидкость, которая наполняет бак, присутствует внутри мембраны и не происходит ее взаимодействия с внутренней стороной устройства – в свою очередь, это свойство делает невозможным коррозию металла и ухудшение качества воды. Естественно, благодаря этой особенности, баки со сменной мембраной функционируют намного дольше. Следует отметить, что такие устройства делают и в горизонтальном, и в вертикальном исполнении.
- Накопительный бак, оснащенный стационарной диафрагмой. Естественно, подобного рода модели уступают вышеприведенным устройствам по ряду параметров. Во-первых, из-за того, что происходит контакт воды непосредственно с внутренней стенкой бака, происходит коррозия металла и загрязнение воды. Мембрана, если выйдет из строя, замене не подлежит – накопительный бак придется покупать новый (разница в цене весьма ощутима). Некоторые модели покрываются изнутри специальными влагостойкими красками, однако они не дают вообще никакой защиты. Также есть горизонтальный и вертикальный тип прибора.
Каким образом следует осуществлять грамотный выбор расширительного бака?
Ни смотря не на что, главенствующая техническая характеристика при выборе расширительного бака – это его объем. А уже потребность в определенной величине объема продиктована множеством самых разнообразных условий:
- Сколько людей должна обеспечить водой система?
- Количество точек для водозабора в доме (учитывать не только те, где прикреплены смесители и душевая кабина, но и стиральная машина, другие приборы, функционирование которых связано с использованием воды).
- Необходимость в подаче воды из одной системы сразу нескольким потребителям.
- Максимальная частота циклических «пуск-стоп» в час из расчета на один насос.
Приблизительные цифры, приведенные ведущими специалистами в качестве примера:
В обеспечении водой нуждается самая обычная среднестатистическая семья, в состав которой входит не более трех человек, производительность насоса не превышает 2куб. м/ч, то наиболее разумным выбором будет приобретение расширительного бака емкостью от 20 до 24 литров. При увеличении числа потребителей до восьми человек, стоит приобрести устройство объемом на менее 50 литров. Потребителей больше десяти – нужен накопительный бак не менее 100 литров. Это наиболее оптимальные величины – и не много, и не мало. В том случае, если же вы сомневаетесь – лучше взять с запасом, чуть больше – это уж точно никак не повредит вашей автономной системе водообеспечения.
Важно! При выборе расширительного бака необходимо учитывать необходимость наличия резервуара, для хранения определенного количества воды.
Выбор марки производителя
Запомните самое главное: система водоснабжения – это не то, на чем можно экономить. В том случае, если же вы приобретете расширительный бак низкого качества (пусть даже по бросовой цене), то следует понимать, что рискуете остаться на неопределенное время вообще без водоснабжения и с необходимостью весьма значительных финансовых затрат, отличающихся от разницы стоимости этих баков на пару «нулей». Как вы уже, скорее всего, правильно поняли, затраты будут связаны с ремонтом системы водоснабжения, которая вышла из строя благодаря низкому качеству расширительного бака.
Особое внимание необходимо обратить на качество каучука – главного составляющего мембраны (этот компонент влияет не только на долговечность устройства, но и на качество поставляемой воды).
В качестве надежного производителя можно смело порекомендовать следующие марки: Элби, Рефлекс, Зилмет, Аквасистем.
Несколько слов касательно того, как необходимо устанавливать расширительный
По способу подключения принято разделять горизонтальные и вертикальные баки. Выбор в данном случае (касательно только этого параметра) основывается на том, какое устройство проще будет разместить в отведенном для него помещении.
Советы касательно размещения расширительного бака:
- Обеспечение беспрепятственного доступа. Слишком уж это важное устройство, чтобы про него попросту забыть.
- 2. Следует проследить за тем, чтобы диаметр водопровода, который будет присоединен к баку, был не меньше, чем диаметр патрубка.
- Во избежание возникновения электрохимической коррозии необходимо произвести заземление прибора. Перед тем, как вы это соберетесь делать – обязательно посоветуйтесь с электриком.
prokommunikacii.ru
Конструктивные особенности и функционал
Основным предназначением расширительных баков является поддержание стабильного уровня давления в автономной системе холодного водоснабжения. Чаще всего в системах подачи воды используется мембранное устройство закрытого типа.
Такое изделие напоминает резервуар, внутри которого монтируется мембрана, изготовленная из резины и разделяющая его на две отдельные камеры для воздуха и воды. После пуска системы посредством электронасоса происходит заполнение водной части бака. В свою очередь, воздушный камера начинает утрачивать свой объем. При этом чем меньше остаётся воздуха тем больше нагнетается давление.
В момент, когда давление в воздушной камере превысит заданные параметры, произойдёт автоматическое отключение насосного оборудования. В свою очередь, включение насоса произойдёт только в том случае, когда уровень давления в расширительном баке понизится ниже минимального значения. При этом циклы запуска и остановки оборудования происходят в автоматическом режиме.
Для удобства многие модели расширительных мембранных резервуаров оснащаются манометром для контроля давления. Также современные устройства имеют возможность регулировки рабочего диапазона под параметры, подходящие потребителю. Установка расширительного бака в систему холодного водоснабжения предусматривает обеспечение следующих функций:
- поддержание заданного уровня давления при неработающем насосе;
- защита автономной системы подачи воды от непредвиденных гидроударов, которые могут провоцироваться перепадом напряжения в электросети или образованием воздушных пробок в трубопроводе;
- сохранение определённого объёма воды под постоянным давлением;
- дополнительная защита насоса от износа.
Установка расширительных баков для подачи холодной воды позволяет при незначительном потреблении водных ресурсов, вообще не использовать насосное оборудование, а покрывать потребность за счёт жидкости, накопленной в резервуаре.
Расширительный бак со съёмной мембраной
Основной отличительной особенностью такого оборудования является возможность менять мембрану по мере её износа. Для этого её просто извлекают через специальное фланцевое устройство, закреплённое несколькими болтами. При этом важно учитывать, что в баках больших объёмов с целью стабилизации мембраны она дополнительно крепиться задней стороной к ниппелю.
Ещё одной особенностью такого изделия является то, что жидкость, попадающая в резервуар, находится внутри мембраны, что предотвращает контакт с внутренними стенками бака. Благодаря этому металл корпуса прибора остаётся защищённым от коррозии, что значительно увеличивает его эксплуатационный ресурс. При этом на прилавках магазинов представлены модели как вертикального, так и горизонтального типа.
Расширительный бак с диафрагмой
Особенностью такого устройства является разделение бака на два отдельных резервуара с помощью жёстко закреплённой диафрагмы. Поэтому в случае выхода её из строя придётся менять всё изделие целиком. В такой ёмкости, в части с жидкостью происходит непосредственный контакт воды с металлическим корпусом прибора, что приводит к образованию коррозии.
Чтобы решить эту проблему внутренние стенки устройства вскрывают специальными красителями. Однако такая защита недолговечная и через время на корпусе всё равно появляется ржавчина. Так же, как и расширительные баки со съёмной мембранной модели с диафрагмой бывают вертикальными или горизонтальными.
Как не ошибиться с выбором прибора?
В первую очередь, выбирая расширительные мембранные баки для холодного водоснабжения, нужно учитывать их объем. Помимо этого не следует забывать и о следующих факторах, влияющих на основные параметры устройства:
- количество жильцов дома пользующихся автономной системой подачи воды;
- количество точек водозабора, которые помимо душа или крана в умывальнике включают в себя посудомоечную или стиральную машину и другие приборы, используемые в быту;
- возможность одновременного использования водных ресурсов несколькими потребителями;
- предельные показатели количества запусков и остановок электрического насоса в течение одного часа.
По советам специалистов выбор расширительного бака для подачи холодной воды должен основываться, исходя из следующих стандартных показателей:
- если водой в доме пользуется семья не больше трёх человек, а насосное оборудование производит 2 куб. метра жидкости в течение часа лучше отдать предпочтение бакам с объёмом до 24 л;
- если в частном или загородном домостроение проживает от 5 до 7 человек, а насос подаёт до 3,5 куб. метров на протяжении часа монтируют расширительную ёмкость в 50 л;
- если число жильцов переваливает за 10 человек и установлен мощный 5 кубовый насос, то целесообразно использовать расширительный резервуар объёмом в 100 л.
В процессе выбора подходящей модели расширительного мембранного бака для подачи холодной воды необходимо учитывать то, что чем меньше размеры ёмкости, тем чаще происходит включение и выключение насосного оборудования. Также использование маленького резервуара приводит к резким скачкам давления в системе водоснабжения. Плюс ко всему в таком устройстве должен накапливаться определённый запас водных ресурсов. Только исходя из этих параметров нужно подбирать объём расширительной ёмкости.
Также следует знать, что в большинстве конструкций бака заложена возможность установки дополнительных резервуаров для воды. При этом все усовершенствования можно проводит без перерыва в работе основной системы водоснабжения. После установки дополнительного резервуар общий объем бака будет составлять сумму используемых ёмкостей.
Помимо технических параметров выбирая расширительный резервуар для холодного водоснабжения нужно обращать внимание на производителя. В погоне за экономией можно приобрести изделие, которое будет постоянно ломаться, а домовладелец будет тратить деньги на его ремонт.
Зачастую для снижения себестоимости готовой продукции компании используют дешёвые материалы с низким качеством. Особенную важность играет качество резины используемой для изготовления мембраны. Это влияет не только на эксплуатационный ресурс мембранного бака, но и на параметры безопасности воды поступающей из него в дом.
Если приобретается устройство со сменными мембранами необходимо выяснить стоимость запасных элементов. Очень часто недобросовестными производителями с целью наживы стоимость сменных частей искусственно завышается. В такой ситуации следует задуматься о приобретении модели другой фирмы. Зачастую крупные производители готовы нести ответственность за выпускаемую ими продукцию, так как репутация для них на первом месте. Поэтому целесообразно отдавать предпочтение моделям расширительных баков известных брендов.
Самостоятельный монтаж расширительного бака
Все модели расширительных баков разделяются на две основные группы, которые определяются способом подключения в холодный водопровод. На рынке представлены модели вертикальной и горизонтальной конструкции. При этом особенных различий в конструкции таких приборов нет. Основное значение имеют особенности размещения водопроводных труб в помещении, где устанавливается оборудование. При этом в процессе установки мембранного бака следует придерживаться определённых рекомендаций специалистов:
- Монтаж расширительного мембранного бака должен производиться в месте, к которому существует свободный доступ. Это нужно для проведения регулярных мероприятий по обслуживанию оборудования.
- Важно предусмотреть возможность демонтажа соединительных труб с целью замены или ремонта резервуара в случае его поломки.
- Важно учитывать, что диаметр подключаемых труб должен соответствовать входным патрубкам расширительного бака.
- При монтаже устройства его обязательно заземляют, что снижает вероятность возникновения электролитической коррозии.
Установка расширительного мембранного бака производится со стороны всасывания насосного оборудования. При этом на отрезке между насосом и резервуаром не должно быть никаких дополнительных элементов, способных вносить гидравлическое сопротивление в водопроводную систему.
Расширительные баки являются неотъемлемой частью любой автономной системы подачи холодной воды. Благодаря такому устройству поддерживается необходимый уровень давления в водопроводе, предотвращается преждевременный износ насосного оборудования и сохраняется определённый запас водных ресурсов. Однако этого можно достичь только при правильном выборе и установки прибора.
kotel.guru
Для чего в принципе необходим расширительный бак?
На этот вопрос ответить проще всего. Даже тот, кто не особо хорошо учился в средней школе, наверняка знает просто по опыту жизни – при нагревании физические тела увеличиваются в объеме. И вода в этом плане не является исключением.
Интересно, что вода обладает еще одним уникальным качеством – начинает увеличиваться в объеме и при остывании ниже порога в +4 °С, то есть при замерзании – переходе в твёрдое агрегатное состояние. Но это сейчас к теме нашего рассмотрения не относится.
Температурное расширение характеризуется особой величиной – коэффициентом. Это, именно для воды – нелинейный показатель, во многом зависящий от температуры. Сам коэффициент показывает, во сколько раз увеличивается объем при нагревании жидкости на 1 градус.
Не будем здесь приводить всю таблицу коэффициентов для воды. Лучше проиллюстрировать это расширение известным физическим опытом.
Итак, в левой части рисунка показан резервуар, к котором до переливного отверстия помещается ровно 1 литр (1 дм³) воды, имеющей температуру + 4 °С. Это значение является для воды нулевой точкой отсчета. Под переливным патрубком установлена мерная емкость.
Воду в баке начинают нагревать. При повышении температуры плотность воды снижается, то есть при сохраняющейся равной ее массе наблюдается расширение объема. При нагреве до температуры + 90 °С в мерной емкости собирается порядка 36 мл воды – это объем, который стал избыточным и перешел через переливной патрубок.
Много это или мало? Вроде бы – пустяки. Но если рассматривать в более серьезном масштабе, то при изменении температур получаются уже весьма значительные колебания объема. Посудите сами – при 100 исходных литрах речь бы уже шла о 3,5 литрах избытка.
Если оставить воду в замкнутом объеме, то расширяться ей будет некуда – она является несжимаемым телом. Стало быть, по законам термодинамики в таких условиях начинает подниматься давление. А вот это – уже серьезно. Если давление в замкнутых контурах системы отопления превышает допустимый порог, то будет еще благополучным исходом, если все ограничится протеканием на узлах соединений труб или радиаторов. Но неконтролируемый рост давления может принести и куда более разрушительные последствия.
Чтобы не доводить ситуацию даже до незначительных аварий, в отопительной системе необходимо предусмотреть дополнительную емкость, которая была бы способна принимать и отдавать излишки воды (или любого иного жидкого теплоносителя), образующиеся при ее нагреве. Именно такая задача возложена на расширительный баки. Впрочем, даже их название говорит само за себя.
При общности основной функции, конструкция расширительных баков может различаться. И главное различие кроется в особенностях самой системы отопления, которая может быть открытого или закрытого типа.
Расширительный бак в системе отопления открытого типа
Специфика расположения открытого бака
Особенности такой системы уже, наверное, понятны исходя из ее названия. Контур, безусловно, замкнут, но он не изолирован от атмосферы, негерметичен, и избыточного давления в нем не может быть по определению. А расширительный бак представляет собой обычную ёмкость, врезанную в контур. Главное условие – она должна расположиться выше самой высокой точки системы.
Почему именно высшая точка? Все просто – в противном случае жидкость просто будет выливаться по закону сообщающиеся сосудов.
Кроме того, такое расположение способствует выполнению еще одной важной функции – расширительный бачок открытого типа становится эффективным воздухоотводчиком. В воде всегда имеется растворенный воздух, который способен перейти в привычное для себя газообразное состояние. Кроме того, к выделению газов могут приводить и химические реакции между теплоносителем и материалом труб и теплообменников. А скопление газа способно запереть радиатор или даже целый участок отопительного контура. Так что своевременное удаление газовых пузырьков – чрезвычайно важная задача.
Правда, иногда открытые расширительные баки врезаются в магистраль обратки (по тем или иным компоновочным соображениям). Но все равно – это высшая точка системы, к которой просто прокладывается вертикальная труба. В таком случае функция газоотводчика не работает, и это потребует установки дополнительных клапанов на радиаторах и, опять же, в самой высокой точке системы на трубе подачи.
Варианты конструкции
Какова конструкция открытого расширительного бака? Она может быть простейшей или иметь те или иные усовершенствования. В любом случае это емкость определённого объема, которая обычно сверху прикрывается крышкой. Крышка нужна исключительно для защиты от попадания в воду мусора или пыли, и никогда не является герметичной. То есть в баке всегда выдерживается текущее атмосферное давление. А в саму емкость врезаны патрубки – от одного в самом простом исполнении, до нескольких, различного предназначения.
Расширительные баки открытого типа можно приобрести в готовом виде – в магазинах представлен довольно широкий ассортимент изделий различного объема. Чаще всего они изготовлены из листовой нержавеющей или оцинкованной стали – чтобы не допускать развития коррозии.
Но многие мастера предпочитают изготавливать такие баки самостоятельно. Емкость вполне можно сварить из листового материала, а нередко в ход пускаются уже готовые – например, металлические или даже пластиковые бочки или канистры, старые газовые баллоны и т.п. Все это обойдется очень недорогого, а сделать соответствующую врезку патрубков — тоже для хорошего хозяина труда не составит.
Давайте посмотрим на несколько возможных схем таких баков:
Самая простая схема – в емкость просто врезан снизу патрубок, который подключается к контуру отопления.
Понятно, что при такой конструкции никакой циркуляции теплоносителя через бак не будет. При заполнении системы добиваются того, что уровень воды в баке располагается примерно посередине его высоты. И колебания объёма жидкости в системе будут отражаться повышением и понижением этого уровня.
Безусловно, за уровнем теплоносителя в баке необходим контроль – испарение, так или иначе, будет, и если не пополнять воду, то можно вызвать воздушную закупорку контура системы или «завоздушивание» радиаторов. Так что заглядывать в расширительный бак такой простой конструкции придется регулярно, чтобы при необходимости произвести подпитку.
Чтобы облегчить визуальный контроль, применяют различные хитрости. В частности, можно с боковой стороны бака врезать патрубок небольшого диаметра, на который надевается короткий отрезок прозрачного шланга. Понятно, что уровень воды в шланге будет соответствовать уровню в баке – достаточно мимолетного взгляда, чтобы оценить ситуацию.
Но уже говорилось, что бак должен размещаться в самой высшей точке, и очень часто этим местом становится чердачное помещение. То есть емкость располагается не на виду, и забираться каждый раз наверх, чтобы проверить уровень – крайне неудобно. Но этот контроль можно организовать и по-иному. Пример показан на схеме ниже:
В бак с торцевой стороны врезаны два патрубка.
— Верхний (поз. 1) определяет максимально допустимое наполнение емкости, и работает просто на перелив. От него проводится труба (шланг) в канализацию или даже просто со сбросом на грунт – в огород.
— К нижнему патрубку (поз. 2) подключена труба, уходящая в помещение, на которой в удобном для хозяев месте размещен обычный шаровой кран. Высота расположения врезанного патрубка определяет минимально допустимый уровень воды в баке. То есть для контроля заполненности стоит лишь приоткрыть кран – если из трубы пойдет вода, то все в норме. В противном случае – проводится подпитка, пока вода не пойдет через патрубок перелива.
Удобно для пунктуальных хозяев, которые помнят о необходимости осуществления регулярного контроля. А вот для забывчивых и такая схема вряд ли станет «помощницей». Но вполне можно «автоматизировать» процесс поддержания уровня в баке на требуемом уровне. Для этого будет достаточно подвести к баку трубу подпитки (из водопровода), но подключить ее — через поплавочный клапан, который обычно используется в сливных бачках унитазов.
То есть от переполнения защитит переливной патрубок (он необходим в любом случае), а критического падения уровня не допустит вот такая простейшая система подпитки.
Все показанные выше схемы можно образно назвать «пассивными» — через расширительный бак циркуляции теплоносителя не происходит. Просто таким образом создаётся свободное пространство для расширяющегося объема жидкости. Несложно и вполне работоспособно. Но есть и недостаток – функция воздухоотводчика в таких баках весьма непродуктивна. Немалое количество пузырьков воздуха, увлеченных потоком воды при следовании по магистрали подачи, будут просто проскакивать мимо места врезки патрубка, отходящему к расширительному баку. И для того, чтобы бак стал эффективным сепаратором воздуха, нередко через него замыкают и циркуляцию. То есть он становится звеном в общем контуре циркуляции воды.
Это может выглядеть примерно так:
Подача теплоносителя в бак осуществляется по трубе 1, а через патрубок 2 он опять поступает в магистраль подачи. Резкое увеличение объема (на переходе от диаметра трубы к баку) соответственно вызывает и резкое снижение скорости потока, что способствует всплытию и выходу в атмосферу мельчайших газовых пузырьков. Положение трубы 1 может быть и иным, например, она может подводиться и снизу. Но в любом случае ее вваренный патрубок внутри бака должен расположиться выше выходного
Трубы перелива (поз. 3) и подпитки в таких схемах – ничем не отличаются от вариантов, показанных выше. Просто здесь указано не всё, чтобы не перегружать рисунок.
Безусловно, если используется такая схема подключения расширительного бака, то предпринимаются шаги по очень качественной его термоизоляции. В противном случае возможны совершенно непродуктивные и весьма большие потери тепла, в особенности если бак приходится располагать в неотапливаемом помещении.
Кстати, показанная выше схема может иметь и дальнейшее развитие. Можно встретить примеры, когда на расширительный бак возлагается еще и функция раздающего коллектора, если система отопления организована по принципу стояков.
В этом случае хорошо утепленный бак стараются разместить как можно ближе к геометрическому центру дома. И уже от него по врезанным патрубкам производится раздача горячего теплоносителя по стоякам системы.
Какой объем бака потребуется?
Теперь о том, каким должен быть объем открытого расширительного бака. Строгих правил на этот счет не существует. Каждый может, зная значение коэффициента температурного расширения воды, емкость своей системы отопления и предполагаемый ее температурный режим работы, оценить насколько увеличится объем жидкости.
По приведенным выше значениям можно было бы предположить, что раз нагрев 100 литров воды до 90 градусов дает прирост объема в 3,5 литра (то есть, по сути, 3,5 %), то можно исходить из нормы 5 % от емкости системы. Но практика показывает, что этого явно маловато. Не забываем, что бак должен иметь предварительное заполнение хотя бы на четверть своей высоты (это минимум) — чтобы система не «хапнула» порцию воздуха. Далее, предусматривается тот самый «переменный объем», который будет компенсировать расширение. Примерно на верхней границе этого объема врезается патрубок перелива. Ну и выше уровня воды до крышки обязательно должно оставаться свободное пространство. То есть в 5 процентов никак не уложишься.
Опыт мастеров, занимающихся монтажом отопления, показывает, что оптимальным решением будет исходить из такого примерного соотношения: объем бака ≈ 10% от объема системы.
Значит, необходимо знать объем своей системы. Как его найти?
- Если система отопления готова, то проще всего будет засечь по водомеру, какое количество в нее поместится до полного заполнения. Прием очень точный, но мало когда помогающий. Согласитесь, обычно емкость бака просчитывается заранее, а не после монтажа контуров.
- С весьма большой погрешностью, но все же можно принять соотношение: 15 литров воды на каждый киловатт мощности котла. Понятно, что при таком подходе допустить ошибку – совсем несложно.
- Наконец, объем системы отопления можно просто просчитать. Надо полагать, что если планируется установка расширительного бака, то в проекте системы уже намечены и монтируемые контуры труб того или иного типа и диаметра, и модель котла, и типы радиаторов отопления, и их количество. То есть если просуммировать объемы всех элементов системы, можно найти искомую величину.
Задача может показаться архисложной. Но на деле это не так страшно – если воспользоваться нашим онлайн-калькулятором, к которому ведет ссылка (он откроется на отдельной странице).
Подбор расширительного бака – далеко не единственный случай когда этот параметр станется необходим. Например, это требуется при покупке теплоносителя-антифриза, при проведении некоторых расчетов смесительных узлов и т.п. С помощью нашего калькулятора расчета общего объема системы отопления читатель выполнит вычисления без особых проблем.
Обратите внимание – если вычисления производятся с целью определения оптимального объёма расширительного бака, то сам бак из расчетов следует исключить. Это сделать несложно – просто передвиньте ползунок слайдера в положение «0».
Недостатки открытой системы отопления
Итак, подведём итог по расширительному баку в открытой систем отопления.
Такие системы, кстати, еще не столь давно полностью преобладали. Хотя бы по той причине, что купить оборудование для системы закрытого типа было попросту невозможно. Но на сегодняшний день их, увы, приходится признавать устаревшими.
- Явным достоинством видится простота конструкции. В ряде случаев вообще практически не придется приобретать каких-то дополнительных материалов. При желании, вполне функциональный бак можно сделать «на коленке» из хранящегося в гараже «хлама».
- В открытой системе априори не может возникнуть опасного давления, так как она связана с атмосферой. Это отметает необходимость использования предохранительного клапана.
- Добавим к преимуществам еще и способность расширительного бака выступать в роли воздухоотводчика.
Но недостатков у системы открытого типа тоже весьма немало:
- Уже не раз отмечалось, что бак должен быть установлен в самой высокой точке системы. Хорошо, если в доме есть утепленный чердак. Но это бывает не всегда, и приходится предусматривать очень качественное утепление емкости, чтобы ее попросту не «прихватило» в сильный мороз.
- Если бак приходится устанавливать в помещениях (например, чердака и вовсе нет), то он, размещенный под потолком, явно не станет украшением интерьера.
- За уровнем воды в баке необходим постоянный контроль. Эта проблема, как мы видели, решаема, но тем не менее.
- Мало того что из-за негерметичности идет постоянный процесс испарения воды. Теплоноситель от контакта с воздухом насыщается кислородом, что активизирует коррозию на металлических деталях контура и в теплообменнике котла.
- Если вы заметили, речь выше шла исключительно о воде в роли теплоносителя. В открытых системах иного и быть не может – испарение дорогостоящего антифриза выглядит расточительством. Кроме того, многие антифризы при испарении – отнюдь не безопасны для здоровья. Так что если открытая система отопления планируется в доме, который часто зимой остается пустым, придётся сливать из нее воду.
- Невозможна такая система, если используется электродный котел. Его работа основана на принципе электрической проводимости теплоносителя, то есть важное значение имеет химический состав. А при неконтролируемом испарении оптимальная концентрация будет быстро теряться.
- Стабильное низкое давление в системе не всегда является преимуществом. Некоторые отопительные приборы, наоборот, показывают свои преимущества именно при повышенных показателях давления.
Как видите, недостатков – очень много. Поэтом более совершенной считается система отопления закрытого типа. Но в ней применяется уже совсем другой расширительный бак.
Расширительный бак для системы отопления закрытого типа
Основными преимуществами такого бака можно считать его компактность и возможность установки на любом участке системы отопления. То, что его часто рисуют на схемах, смонтированным на трубе «обратки» в непосредственной близости от насосного узла – это, действительно, рекомендуемое положение. Но никаких серьезных ограничений нет и по выбору иного места.
То, что бак герметичен, означает, что давление в системе может повышаться до весьма значимых показателей. Это предопределяет необходимость наличия в контуре «группы безопасности». В состав такой группы традиционно включаются предохранительный клапан, настроенный на определенный верхний порог давления, автоматический воздухоотводчик и контрольно-измерительный прибор – манометр или манометр совмещенный с термометром.
Вряд ли это можно в полной мере отнести к недостаткам – скорее, это эксплуатационные особенности системы. Так что единственным «минусом» закрытого расширительного бака может считаться необходимость его приобретения. Но за комфортность в пользовании системой не грех и заплатить.
Кстати, очень многие современные котлы отопления, особенно – настенного исполнения, уже изначально оснащены встроенным расширительным баком нужного объема. Так что и покупать и устанавливать уже ничего не придется.
Устройство и принцип работы расширительного бака для закрытой системы отопления.
Устройство бака – довольно простое. Конструкция может несколько различаться, но принцип сохраняется во всех моделях
А заключается принцип в том, что герметично закупоренный объем разделен на две камеры эластичной перегородкой. Одна камера, водяная, подключается через патрубок к контуру системы отоплена. Вторая – воздушная, в которой предварительно создаётся определенный уровень давления.
Устройство можно проиллюстрировать следующей схемой:
Корпус бака (поз. 1) обычно представляет собой сборную штампованную металлическую конструкцию. Цилиндрическая форма является «классической» но встречаются и другие варианты, внутри стенки обработаны антикоррозионным составом, снаружи наносится защитное эмалевое покрытие. Цвет должен быть красным. Дело в том, что в продаже представлены и баки-гидроаккумуляторы, которые и внешне, и по своему устройству мало отличаются от расширительных. Но их синий цвет говорит о том, что они не рассчитаны на работу в условиях высоких температур. Так что полной взаимозаменяемости здесь нет.
На корпусе обязательно имеется установленный резьбовой патрубок (поз.2), через который расширительный бак будет подключаться к контуру отопления. Некоторые производители сразу комплектуют свои изделия и фитингами с накидной гайкой-американкой – так процесс установки бака будет еще проще.
С противоположной стороны корпуса обычно имеется ниппель или золотник (поз. 3), очень похожий на велосипедный, через который производится подкачка воздушной камеры до требуемого уровня давления в ней.
Главной деталью этой конструкции является мембрана (поз. 6), которая делит внутренний объем бака на две камеры. Она изготавливается из материала с высокой эластичностью и предельно низким показателем диффузии. Ранее для этих целей чаще применялся каучук, но такие мембраны все же не отличались долговечностью. В современных приборах обычно используются этилен-пропиленовые или бутиловые.
Итак, мембрана делит бак на водяную камеру (поз. 4), расположенную со стороны патрубка, и на воздушную (поз. 5) – со стороны ниппеля. А объем этих камер – величина переменная.
- Как уже говорилось, в воздушной камере предварительно создается избыточное давление (обычно в пределах от 1 до 1,5 атмосфер). Под его воздействием мембрана опускается вниз, и водяная камера до заполнения системы имеет минимальный объем.
- Система заполнена теплоносителем и запущена. В контуре при этом создаётся определенное рабочее давление (оптимальное для данной системы). Мембрана при этом несколько изгибается – объем водяной камеры возрос.
- По мере нагрева, теплоноситель увеличивается в объеме. Единственное место в системе, где этот «излишек» может вместиться – это водяная камера бака. Значит, ее объём увеличивается еще больше, а в воздушной камере, значительно из-за этого уменьшившейся, возрастает давление газа.
- Теплоноситель остывает, уменьшаясь в общем объеме – давление газа отжимает мембрану вниз. То есть в любой момент достигается необходимый баланс, в системе поддерживается оптимальное значение давления.
- Ну а если что-то пошло нештатно, и теплоносителю расширяться больше некуда (например, подвела термостатическая автоматика системы), то сработает предохранительный клапан «группы безопасности», стравив излишки жидкости и восстановив равновесие – пока не будет выявлена и устранена причина.
Кстати, в некоторые моделях расширительных баков у же в самой их конструкции предусмотрено наличие предохранительного клапана.
Мембрана может иметь и другую форму. Так, достаточно широко применяются баки баллонного типа. Особенности их устройства показано на схеме ниже.
В таких баках мембрана выполнена в форме эластичного баллона (поз.1), края которого герметично закреплены во фланце с входным патрубком (поз. 2). По сути, этот баллон и становится водяной камерой бака. А все остальное пространство – это воздушная камера (поз. 3) с предустановленным в ней давлением. При расширении теплоносителя стенки баллона растягиваются, он приобретает грушевидную форму (фрагмент справа). Объем воздушной камеры уменьшается, давление в ней растет – и далее все, как и в уже описанном выше примере.
Кстати, такие баки пользуются довольно широкой популярностью за то, что в них не составляет труда заменить вышедшую из стоя мембрану – благодаря фланцевому ее креплению. Мембранные же баки очень часто ремонту просто не подлежат.
Какой объем должен быть у расширительного бака в закрытой системе отопления?
В продаже представлены линейки моделей расширительных баков с широким разнообразием объемов. Какой выбрать для своей системы? Чтобы определиться с этим параметром, лучше всего произвести небольшой расчёт.
Формула для вычислений такова:
Vб = Vс × k / D
Расшифровываем обозначения:
Vб — искомый объем бака (минимальный).
Vс — общий объем системы отопления. О том, как его можно определить, уже говорилось выше.
k — коэффициент температурного расширения теплоносителя.
Здесь – чуть подробнее. Дело в том, что если вместо воды применяется антифриз, то показатели расширения могут быть совершенно иными, и зависеть и от температуры, и от концентрации гликолевых добавок.
Подобрать нужное значение поможет таблица, размещенная ниже:
| Температура нагрева теплоносителя, °С | Содержание гликоля, % | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0% (вода) | 10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 70% | 90% | |
| 0 | 0.00013 | 0.0032 | 0.0064 | 0.0096 | 0.0128 | 0.016 | 0.0224 | 0.0288 |
| 10 | 0.00027 | 0.0034 | 0.0066 | 0.0098 | 0.013 | 0.0162 | 0.0226 | 0.029 |
| 20 | 0.00177 | 0.0048 | 0.008 | 0.0112 | 0.0144 | 0.0176 | 0.024 | 0.0304 |
| 30 | 0.00435 | 0.0074 | 0.0106 | 0.0138 | 0.017 | 0.0202 | 0.0266 | 0.033 |
| 40 | 0.0078 | 0.0109 | 0.0141 | 0.0173 | 0.0205 | 0.0237 | 0.0301 | 0.0365 |
| 50 | 0.0121 | 0.0151 | 0.0183 | 0.0215 | 0.0247 | 0.0279 | 0.0343 | 0.0407 |
| 60 | 0.0171 | 0.0201 | 0.0232 | 0.0263 | 0.0294 | 0.0325 | 0.0387 | 0.0449 |
| 70 | 0.0227 | 0.0258 | 0.0288 | 0.0318 | 0.0348 | 0.0378 | 0.0438 | 0.0498 |
| 80 | 0.029 | 0.032 | 0.0349 | 0.0378 | 0.0407 | 0.0436 | 0.0494 | 0.0552 |
| 90 | 0.0359 | 0.0389 | 0.0417 | 0.0445 | 0.0473 | 0.0501 | 0.0557 | 0.0613 |
| 100 | 0.0434 | 0.0465 | 0.0491 | 0.0517 | 0.0543 | 0.0569 | 0.0621 | 0.0729 |
D — коэффициент эффективности расширительного бака. Он, в свою очередь, определяется по следующей формуле:
D = (Qm – Qб) / (Qm + 1)
Под буквенными обозначениями кроются следующие величины:
Qm — верхний порог допустимого давления в системе отопления. То есть это — именно тот показатель, под который настраивается усилие срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности».
Qб — предварительно созданное давление в воздушной камере расширительного бака. Если бак уже имеет такую подкачку, то это значение будет указано в паспорте. Но часто давление задают самостоятельно с помощью обычного автомобильного насоса и с контролем по автомобильному же манометру. О величине уже говорилось – как правило, в диапазоне от 1,0 до 1,5 атмосфер.
Чтобы не заставлять читателя проводит вычисления вручную, ниже размещен удобный калькулятор, который выполнит расчет буквально за секунды.
Калькулятор расчета минимального объема расширительного бака для закрытой системы отопления
В программу калькулятора уже внесены значения коэффициентов температурного расширения при среднем уровне нагрева воды или антифризов разной концентрации до 75 градусов.
Пользователь может сам решить, как ему провести расчет – или с указанием точного объема системы отопления (ссылка на калькулятор давалась выше), или примерно отталкиваясь от мощности отопительного котла.
Полученное значение будет ми нормальным. То есть при выборе бака рассматривают модели с объёмом выше (или о крайней мере – не ниже) полученного результата.
Еще одна небольшая рекомендация. В системах, где циркуляция осуществляется по принудительному принципу (а так чаще всего и практикуется), желательно не ставить бак объемом менее 12 ÷ 15 литров, независимо от полученного результата.
stroyday.ru
Основные конструкции и устройство расширительных баков для водоснабжения
Тонкая струйка воды, еле капающая из крана, может вторгнуть в уныние самого оптимистичного горожанина.
Причин может быть много: изношенность водопроводной инфраструктуры, отсутствие насоса в конкретной многоэтажке, активное потребление воды жителями нижних этажей.
Чтобы не зависеть от чьей-то любви к водным процедурам и чужих ошибок, достаточно правильно выбрать расширительный бак для систем водоснабжения или гидроаккумулятор.
Модель расширительного бака для водоснабжения с нужными техническими характеристиками, по оптимальной цене, обеспечить вам комфорт гигиенических процедур и душевное равновесие.
Для чего нужен?
По сути, это устройство, в совокупности с насосом, обеспечивает нужный напор воды в конкретном участке водопровода и снижает последствия гидравлического удара.
Современные расширительные баки для горячего и холодного водоснабжения делятся на:
Принцип действия у тех и других одинаков.
Только во втором типе расширителей корпус компенсационного устройства контактирует с водой из системы.
Они лучше всего подходят для небольших, индивидуальных водопроводов, с небольшим количеством сантехнических приборов.
Баллонные баки имеют дополнительную емкость, в которой находится вода.
Такая конструкция увеличивает срок службы гидроаккумулятора для системы водоснабжения. позволяет заменить внутренний резервуар, в случае необходимости.
Устройство любых типов расширителей таково: закрытая герметичная емкость имеет специальные мембраны, которые гасят гидравлические удары, возникающие в системе, и поддерживают оптимальный уровень давления в водоснабжающих трубах.
Гидравлический удар – это то, что может возникнуть при резком выключении циркуляционного насоса, отключении электричества.
Мембрана разделяет расширительный бак на две части и принимает на себя все колебания давления, возникающие в трубопроводе.
Одна полость имеет сообщение с водопроводом, в другой находится сжатый воздух.
Благодаря размерам емкости расширителя, настройке клапанов осуществляется поддержание нужных параметров давления.
Для индивидуальных систем водоснабжения в частных домах можно установить расширители с датчиками.
Когда происходит понижение давления, датчик сигнализирует насосу и тот включается.
При заполнении бака расширителя, насос прекращает подачу воды.
Благодаря накопленному запасу и мембране, давление воды сохраняется даже при многократном открытии крана.
Это позволяет не включать насос многократно, что экономит энергию и защищает его от преждевременного износа.
Выбираем бак
На выбор такого пневмокомпенсатора для водоснабжения влияет несколько основных факторов:
- число водопроводных кранов,
- сантехнических устройств,
- бытовой техники (стиральные и посудомоечные машины),
- количество проживающих в доме,
- суточная потребность в воде.
Чем меньше потребность, тем меньший размер расширительного бака вам требуется.
Для среднестатистической семьи из трех человек с нормальными гигиеническими запросами хватит бака на 20 литров.
Для более существенных нужд потребуется расширитель больших размеров.
В зависимости от способа подключения, расширительные баки для водоснабжения могут быть вертикальные и горизонтальные.
Принципиальных различий они не имеют.
Все дело лишь в удобной и компактной установке расширительного бака, которая зависит от планировки вашего помещения, его размеров, места установки и других факторов (разводка труб, колонка для воды, счетчики).
Ассортимент
Современная индустрия предлагает широкий выбор гидроакумуляторов для водоснабжения.
В магазинах множество разновидностей марок, брендов и производителей расширительных баков всех фасонов и стоимости.
На цену нужного пневмокомпенсатора для водопровода самое большое влияние оказывает размер устройства.
Чем больше, тем дороже.
Для индивидуального водопровода на даче. например, с минимальными требованиями можно выбрать дешевый и легкий мембранный бак, объемом в несколько литров, стоимостью от 1 000 рублей.
А более емкий расширительный бак для водоснабжения (30л) той же фирмы, можно купить приблизительно за 7 тысяч рублей.
Для более требовательных водопроводных систем промышленность предлагает мощные крупногабаритные расширительные баки, емкостью в несколько сотен литров.
Такие расширительные баки водоснабжения, готовы предложить давление в 10 бар и обеспечат нужный напор в многоквартирном доме.
Многие расширители снабжены манометрами, для постоянного контроля давления.
Выбирая бак, необходимо акцентировать внимание не функциональные параметры устройства, но и качество материалов.
Например, материал, из которого изготовлена мембрана или каучук для резервуара баллонных типов расширителей.
Наиболее распространенными материалами для мембран служат природная каучуковая резина, бутил и синтетическая этилен-пропиленовая резина.
Покрытие или материал внутренней поверхности бака тоже имеет значение.
Ведь эти детали гидроаккумулятора напрямую контактируют с водой, а значит влияют не только на напор жидкости из крана, но и на ее качество и вкус.
А антикоррозионное покрытие, хотя и увеличивает стоимость аппарата, но зато продляет срок его безотказной работы.
Немаловажный момент, на который стоит обратить внимание при покупке, это возможность замены мембраны или каучукового баллона.
Засушливое лето, нерадивость водоснабжающих или обслуживающих организаций – все это будет неважно, если в вашем доме установлен надежный, правильно выбранный, расширительный бак для водоснабжения.
Но стоит помнить, что гидроаккумуляторы и расширительные баки – это не самостоятельные устройства, а элемент всей водоподающей сети.
Только профессиональный монтаж и четкая регулировка таких устройств гарантируют вашему дому надежное водоснабжение и приятный вкус воды из крана.
Расширительный бак для водоснабжения
Подробно рассмотрен расширительный бак для водоснабжения, принцип работы и устройство, виды и особенности. Предъявлены критерии выбора расширительного бака, рассмотрены недостатки и основное назначение.
Расширительные баки представляют собой закрытую емкость, необходимую для автономного отопления с водоснабжения. Они служат для предотвращения возникновения сильного давления в системе, а так же обеспечивают защиту от гидравлических ударов. Для каждой системы подачи воды подбирают свой расширительный бак для водоснабжения, в зависимости от необходимых параметров и характеристик. Основная задача у расширительного бака — отвод лишней воды, которая впоследствии охлаждается и возвращается обратно. Баки должны обладать достаточной устойчивостью к высоким давлениям в системе и не поддаваться действию коррозии. (См. также: Как работает бойлер косвенного нагрева )
Рисунок 1: Виды расширительных баков
Самое важное условие в системе водоснабжения — это оптимальная поддержка давления воды. Для обеспечения правильного давления в расширительных баках используют компенсаторы, чтобы выровнять нагрузки на трубы и оборудование. Вода используется не только в технических, но и в пищевых целях, поэтому бак и мембрана с внутренней стороны изготовлены из специального материала, который не меняет вкус и запах воды. Этот материал должен соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям и обязательно должен быть сертификат качества. Расширительный бак для систем водоснабжения компенсирует гидравлические удары, что в значительной степени увеличивает срок службы насосов и трубопровода.
Устройство расширительного бака
Внутри расширительного бака стоит резиновая мембрана, которая разделяет бак на две камеры: в одну камеру накачивают воздух, а другая камера остается пустой. В пустую камеру после установки и запуска отопления, начнется поступления теплоносителя. В другой камере, где накачен воздух, будет восстанавливаться необходимый объем. Когда жидкость охлаждается, то она вытесняется обратно в систему водоснабжения. Таким образом, в трубах держится постоянный, необходимый напор, именно поэтому система работает всегда стабильно, отсутствуют перегрузки и скачки давления.
Рисунок 2: Размеры расширительных баков
Принцип работы и особенности расширительного бака
Сегодняшнюю конструкцию бака разработали не сразу. Сейчас используют конструкции нового образца, а старые практически не используются. В предыдущем образце после того, как система нагрелась, в открытый резервуар поступала лишняя вода, а когда система охлаждалась, то вода поступала обратно в трубы. В такой системе существовала опасность выхода горячей воды из резервуара, что могло стать причиной затопления дома. (См. также: Установка бойлера своими руками )
Вода, попавшая из скважины, находится под давлением, а мембрана в это время увеличивается, объем воздуха уменьшается, при этом создается некоторое давление. Насос отключается, когда давление достигает необходимого уровня. Вода расходуется, соответственно давления падает, а насос включается, чтобы поддерживать давление. Недостаток расширительного бака — нерациональный метод временного хранение воды. Голландцы стали первыми, кто предложил использовать расширительные баки с мембраной. На сегодняшний день закрытые расширительные баки весьма эстетичны и имеют различный дизайн.
Рисунок 3: Расширительный бак в действии
Мембранный расширительный бак для водоснабжения тоже имеет недостаток, который заключается в том, что у такой конструкции нельзя заменить мембрану. Если система отопления работает нормально, то жидкость расширяется, когда запускается вода, а в остальном колебания давлений проходят плавно. Мембрана такого бака изготовлена из качественного материала и служит очень долго.
Рисунок 4: Мембранный расширительный бак для водоснабжения
Совет! Не стоит забывать проверять давления воздуха перед каждым отопительным сезоном. Для систем, которые имеют большие объемы, лучше всего использовать стационарный манометр. (См. также: Гидроаккумуляторы для водоснабжения )
С помощью мембранного расширительного бака идет компенсация гидродинамического удара, что намного сокращается частоту работы насосов. Такая конструкция увеличивает срок службы и экономит электричество. Когда нагревается или охлаждается теплоноситель, то система сохраняется в целостности. Это компенсирует объем изменений и именно для этого устанавливается мембранный расширительный бак. Даже во время отключения электроэнергии резервные баки имеют функцию пожаротушения. Использовать мембранные баки можно не только в бытовых системах, но и в промышленных, так как рабочее давление рассчитано до 16 бар. Гидроаккумуляторы могут быть горизонтальными и вертикальными, открытыми и закрытыми. Помимо этого они разнятся по объему воды и рабочему давлению.
Объем бака
Для того чтобы узнать объем бака нужно просчитать по формулам первоначальное давление воздуха в баке и рабочее давление, при максимальной нагрузке. Но покупателю достаточно будет знать, что объем бака составляет 1 к 10 от объема теплоносителя, который расположен в системе.
Рисунок 5: Расчет объема расширительного бака
Важно! Если не правильно подобран объем бака, то система отопления не прослужит долго. Даже при самой высокой температуре нагрева, давление в системе отопления ни в коем случае не должно превышать допустимое. (См. также: Какой напольный газовый котел лучше )
Расширительный бак для водоснабжения, инструкция установки прилагается к каждому баку. Там и нужно посмотреть особенности выбора расширительного бака в зависимости от потребностей и характеристик отопительной системы.
Расширительные баки открытого типа
Их устанавливают на самых высоких точках системы отопления: на крышах зданий или чердаках. Тепловое расширение теплоносителя не дает возможности вскипать воде и если произошла утечка, то система отопления пополняется водой. На сегодняшний день баки открытого типа мало где устанавливаются, потому что они имеют некоторые недостатки:
- слишком большая конструкция;
- устанавливается на высокой точке системы отопления, а для этого необходимо приобретать дополнительные трубу (будут потери тепла); (См. также: Рабочее давление в системе отопления )
- в систему отопления через бак попадает воздух, образуется коррозия на приборах отопления и на системах отопления некоторых частей;
- не может стабильно работать при высоком давлении.
Рисунок 6: Схема расширительного бака
Расширительные баки закрытого типа применяют:
- в системе отопления, которая работает с автономными источниками теплоты;
- в системе отопления, которая подключена к централизованным сетям, составленным по независимым схемам;
- в системе, которая подключена к солнечному коллектору и насосам;
- в системе, подключенной к холодному и горячему водоснабжению.
Выбор расширительного бака
Выбирать расширительный бак нужно с учетом всех особенностей системы. Сначала нужно подобрать необходимый объем, выбрать конструкцию, определиться с материалом мембраны. Так же стоит обратить внимание на вес изделия, именно поэтому показателю можно определить качество надежности и долговечности расширительного бака. Лучшего приобретать известные марки, так как они смогут обеспечить системе отопления долгую эксплуатацию и не допускать поломки в системе. Установка расширительного бака для водоснабжения и цена на него порадуют каждого, кому нужно установить такой бак.
Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом. По всем вопросам обращайтесь на [email protected]
Как установить мембранный бак для водоснабжения?
- Описание, типы конструкции
- Выбор устройства
- Установка и подключение
Для чего нужен мембранный бак для водоснабжения? При организации автономного водообеспечения частного дома от скважин или колодцев необходимо создать аварийный запас воды. Для этих целей прекрасно подходит расширительный бак для водоснабжения. Эти емкости практичны, имеют большой объем, но для обеспечения нормального рабочего режима необходимо применить ряд устройств, а не ограничиться только одной установкой. При включении в систему водоподачи бака существенно повышается автономность водообеспечения. Созданный запас позволит решить проблемы с подачей воды, которые могут возникнуть при поломках насосов и при проведении эксплуатационного ухода за оборудованием и скважиной. На данный момент промышленностью выпускается огромное количество различных моделей, что существенно осложняет выбор.
При включении в систему водоподачи бака существенно повышается автономность водообеспечения.
Описание, типы конструкции
Расширительный бак для водоснабжения используется для поддержки нужного уровня давления при автономном водоснабжении. Наиболее часто для этих целей применяют мембранные (расширительные баки). Это емкости, внутри которых имеются резиновые мембраны, которые разделяют бак на камеры. Одна камера – водная, другая – воздушная.
Бак соединен с водопроводом автономной системы подачи воды так, что входная ветка подает воду в бак, наполняя его, и только после заполнения определенного объема происходит подача воды потребителям.
Конструкция мембранного бака.
Принцип работы таков: когда система включена (запущена), то насос накачивает в водную камеру воду до ее заполнения. При этом объем второй камеры значительно сокращается. При сокращении воздушной камеры объем воздуха внутри нее не изменяется, поэтому увеличивается давление на мембрану. Соответственно, давление в системе увеличивается.
В расширительных баках используется мембрана, разделяющая его на 2 резервуара, один из которых с воздухом, а другой с жидкостью. При этом необходимо наличие в баке аппаратуры контроля давления (реле давления). Это необходимо для автоматического отключения насоса, этим же датчиком насос автоматически запускается при падении давления в резервуаре ниже запрограммированного значения. Это позволит осуществлять автоматическую работу всей системы водоснабжения.
Для контроля давления необходимо установить и отдельный манометр, который будет дублировать реле давления на случай его поломки. При этом важно очень тщательно и точно настроить датчик давления, поскольку от его работы зависит давление в водопроводе. Установка расширительных (мембранных) резервуаров в системе автономного водоснабжения решает сразу несколько вопросов:
Схема установки мембранного бака.
- Поддержание давления в системе при отключении насоса и в случае его остановки на обслуживание или ремонт. Кроме того, такие баки позволяют существенно снизить мощность насоса водоподачи.
- Защита системы водоснабжения от гидравлических ударов, которые могут возникать из-за перепадов напряжения в электрических сетях, что существенно повышает живучесть системы.
- Защищает от перепадов давления и других неприятных нюансов, связанных с попаданием воздуха в систему (например, при падении уровня воды в скважине).
- В случае непредвиденного отключения насоса будет поддерживать некоторое давление в системе.
- Снижает износ насосного оборудования, тем самым продлевая срок его эксплуатации. Это происходит из-за того, что насос качает воду только после понижения давления воды в баке, а не после понижения давления воды в системе.
- В случае малого расхода воды позволяет вообще не включать насосное оборудование, а пользоваться только водой, которая находится в баке.
Мембранные баки бывают разной конструкции. На данный момент различают всего 2 типа:
Принцип работы расширительного мембранного бака.
- Со сменной мембраной. Его основным достоинством является возможность заменить мембрану при ее износе или прорыве. Для замены предусмотрен фланец, через который происходит извлечение старой мембраны и закладка новой. Фланец крепится болтами к корпусу бака. В случае если резервуар имеет большой объем, возможны дополнительные крепления мембраны. Чаще всего заднюю часть мембраны крепят к ниппелю. Поэтому для извлечения необходимо демонтировать ниппель, в противном случае мембрану можно порвать.
- Особенность функционирования такого устройства – отсутствие контакта воды с баком. Поскольку вода остается внутри мембраны. Это защищает металлический корпус от ржавчины, вода не загрязняется при контакте с поверхностью. Таким образом, существенно продлевается срок эксплуатации таких баков. Устройства с подобными конструкциями бывают в вертикальном и горизонтальном исполнении. Главным недостатком является повышенный износ мембраны (что требует ее частой замены) и необходимость тщательно контролировать химический состав самой мембраны для предотвращения попадания в систему ядовитых веществ (поэтому нельзя покупать дешевые китайские или польские мембраны!).
- Имеющие стационарную диафрагму. Они имеют статично закрепленную мембрану (диафрагму), которая делит бак на 2 части. Главным отличием является невозможность осуществления замены диафрагмы в случае ее прорыва или износа в процессе эксплуатации. Аналогично предыдущей конструкции в одном отсеке будет находиться воздух, в другом – вода. При этом вода имеет прямой контакт с корпусом бака. В случае использования металла в качестве корпуса возможно его ржавление и засорение системы ржавчиной. Поэтому для защиты от появления ржавчины внутренние поверхности таких баков красят специальной краской. Стоит отметить, что со временем краска смывается, это приводит к контакту металла с водой.
Вернуться к оглавлению
Выбор устройства
Главным критерием выбора такого бака является максимальный допустимый объем воды, который может аккумулироваться в баке. Для выбора бака по объему необходимо учесть целый ряд параметров: количество проживающих в доме человек, количество потребителей воды (унитазы, водозаборные точки, вентили, бытовые приборы и т.д.). При этом следует рассчитать падение давления, которое может быть при одновременном открытии всех водозаборных точек.
Критерием является количество включений системы в час (при этом следует учитывать возможности циклов «пуск-стоп» для насоса).
Расчет необходимого объема мембранного бака.
Так, для частного дома, в котором проживает 3 человека, с насосом 2 м³/час подбирают бак объемом около 25 л. В случае если в доме проживает 4-5 человек, с насосом 4 м³/час подбирают бак объемом около 50 л. Далее, при увеличении роста числа потребителей существенно возрастает необходимый минимальный объем бака и потребность частого включения насосной станции. Однако стоит помнить, что меньший объем позволяет снизить перепады давления в системе. При этом сам бак является резервной емкостью для хранения воды.
Немаловажным критерием является и выбор производителей бака. Стоит заранее исключить дешевые модели из Польши и Китая, поскольку очень часто они используют некачественные и опасные для здоровья человека материалы. При этом стоит уделять внимание качеству каучуковой мембраны или диафрагмы.
Следующий критерий – стоимость мембраны. Это актуально только для баков со сменной мембраной. Дело в том, что производители существенно завышают стоимость расходных (запасных) материалов, зачастую необоснованно. Поэтому рекомендуется подбирать такие модели, которые позволяют установить мембраны от других производителей.
Вернуться к оглавлению
Установка и подключение
Схема подключения расширительного бака проста. Для этого у бака есть вводная и выходная трубы, к которым должна быть подключена система водоснабжения. Точка установки бака зависит от прокладки коммуникаций и наличия свободного помещения. Рекомендуется также соединить мембранный бак с дополнительным накопительным баком, который должен иметь больший объем.
При этом в ходе установки необходимо помнить, что накопительный бак должен быть установлен в систему до подключения мембранного (т.е. сначала заполняется накопительный, потом мембранный). Рекомендуется установить накопительный бак выше мембранного. Это позволит существенно увеличить запас воды и более длительное время осуществлять ее подачу.
Источники: http://domtechs.com/vodosnabzhenie/oborudovanie/osnovnye-konstrukcii-i-ustrojjstvo-ra.html, http://www.otopimdom.ru/index.php?id=381, http://masterkanalizacii.ru/info/membrannyj-bak-dlya-vodosnabzheniya.html
santex1.ru