Расширительный бак для водоснабжения: устройство гидробака, установка, расчет

Устройство расширительного бака

Расширительный бак предназначен для поддержания давления в системе подачи воды. Чаще всего для водоснабжения используется закрытое оборудование мембранного типа. Оно представляет собой емкость, внутри которой установлена резиновая мембрана. Она делит устройство на две камеры: воздушную и водную. После запуска системы электронасос заполняет последнюю водой. Объем воздушной камеры при этом уменьшается. Чем меньше объем воздуха в баке, тем выше давление.

В качестве расширительного бака для системы водоснабжения используется конструкция мембранного типа. Резиновая диафрагма делит устройство на две камеры: воздушную и водную

Как только оно превысит запрограммированную отметку, насос будет автоматически отключен. Включится же он только после того, как давление упадет ниже минимальной запрограммированной отметки, при этом вода начнет поступать из водяной камеры бака. Цикл «выключение-включение» повторяется автоматически. Давление в системе можно проверить по  манометру, который может быть установлен на оборудовании.  Устройство можно настроить, выбрав предпочитаемый диапазон рабочего давления.

Установленный в системе водоснабжения мембранный расширительный бак выполняет сразу несколько функций:

• Поддерживает давление при отключенном насосе.
• Защищает систему от возможного гидравлического удара, спровоцированного перепадами напряжения в сети или попаданием в трубопровод воздуха.
• Сохраняет под давлением некоторое количество воды.
• Защищает насосное оборудование от преждевременного износа.

Использование расширительного бака дает возможность при малом водопотреблении не включать насос, а покрывать потребности в воде за счет жидкости, хранящейся в баке.

Функции и принцип работы

Мембранный бак – это герметичный преимущественно металлический резервуар, состоящий из двух разделенных камер: воздушной и водяной. В роли разделителя выступает специальная резиновая мембрана – она, как правило, выполнена из крепкого бутила, который устойчив к развитию бактериальных микроорганизмов. Водяная камера оснащена патрубком, через который непосредственно подается вода.

Главная задача расширительного мембранного бака – аккумулировать определенный объем воды и подавать ее по запросу пользователя под необходимым давлением. Но этим функции прибора не ограничиваются – также он:

• защищает насос от преждевременной деформации: благодаря резерву воды насос включается не при каждом открывании крана, а только при опустошении бака;
• предохраняет от перепадов давления воды при параллельном использовании нескольких кранов;
• защищает от гидравлических ударов, которые потенциально могут происходить при включении насосной установки.

Функционирование прибора

Принцип работы бака следующий. Когда насос включается, в водяную камеру под давлением начинает закачиваться вода, а объем воздушной камеры в это время уменьшается. Когда давление достигает максимально допустимой отметки, насос отключается, и подача воды прекращается. Затем по мере забора воды из бака давление снижается и, когда оно уменьшается до минимально допустимой отметки, насос вновь включается и возобновляет закачку воды.

Совет. В процессе работы бака в водяной камере может накапливаться воздух, что провоцирует снижение эффективности оборудования, поэтому как минимум раз в 3 месяца нужно проводить обслуживание отсека – стравливать из него лишний воздух.

Роль расширительного бака

1. Расширительный бак помогает создать в системе водоснабжения достаточно стабильное рабочее давление, при котором будет поддерживаться оптимальный напор воды как для работы всех сантехприборов (водонагреватель, стиральная машина, смывной бачок), так и для комфортного пользования водой из-под крана. Показатели необходимого давления в воздушной камере гидроаккумулятора рассчитываются для каждой из автономных систем водоснабжения по определенным алгоритмам.
2. Создает запас воды и сохраняет на некоторый интервал времени стабильное давление в водопроводе. Нередки ситуации отключения электроэнергии: насос в этом случае перестает работать и тогда гидроаккумулятор выступает в роли аварийного резервуара, вода из которого еще некоторое время будет течь под напором. Для того, чтобы увеличить запас воды в доме, можно дополнительно подключить еще один расширительный бак без демонтажа и замены уже установленного.
3. Оптимизирует функцию насоса: снижает количество его включений. Чем больше объем гидроаккумулятора и выше максимальный предустановленный порог давления в резервуаре, тем реже станет срабатывать насосное оборудование. Таким образом, изнашиваемость его значительно снизится.
4. Играет роль демпфера при гидроударе. При любом пуске насоса всегда происходит резкий скачок давления в водопроводе — иногда он достигает десяти атмосфер. Результатом такого резкого перепада может стать разрыв труб и фитингов, запорной арматуры; могут выйти из строя подключенное сантехническое оборудование и контрольно-измерительные приборы. Расширительный бак в этом случае принимает ударную нагрузку на себя: гасит силу волны — и система оказывается в безопасности.

В случаях, когда существуют риски превышения расчетного давления при гидравлическом ударе в 20 бар (максимально допустимое значение), необходимо провести монтаж трубопровода таким образом, чтобы на отдельных его участках можно было установить отдельный бак-гаситель для надежной защиты от гидроударов.

Итак, расширительный бак (гидроаккумулятор) в системе водоснабжения защищает ее от гидроударов, обеспечивает корректную работу всего подключенного к водопроводу оборудования и бытовых приборов, создает резервный запас воды.

Виды расширительных баков по назначению

1. Для отопления. Рассчитан на высокие температуры(до 120 градусов) и диапазон давления (до 4-6 атмосфер), характерные для систем отопления; изготовлен из материалов, не подходящих для питьевой воды. Обычно красного цвета.
2. Для водоснабжения. Изготавливается из материалов, учитывающих гигиенические требования к качеству питьевой воды (каучук или резина на основе этилен-пропилена, сталь). Рабочее давление должно достигать 12 атмосфер, эксплуатационная температура — до 80 градусов. Обычно синего цвета для ХВС (белого для ГВС).

Типы баков

1. Баки закрытого типа — с эластичной перегородкой (мембраной), которая делит емкость прибора на две части: для заполнения водой и для воздуха.
2. Баки открытого типа. Устанавливаются на чердаках, крышах зданий. Давление воды в системе определяется лишь высотой установки.

Характеристика закрытых расширительных баков

Гидробак (или гидроаккумулятор, расширительный бак) — это металлическая герметическая емкость, которая служит для поддержания стабильного напора в водопроводе и создания разных по объему запасов воды.

На первый взгляд, выбор и установка этого устройства не должна вызвать трудностей — в любом интернет-магазине можно увидеть множество моделей, которые лишь немного отличаются по форме и объему, но существенно не отличаются по своей функциональности.

Это совсем не так. В устройстве расширительного бака и принципе его работы есть много нюансов.

Гидроаккумулятор — обязательный компонент автоматизированной независимой системы водоснабжения, выполняющий ряд значимых функций. Как и обычный накопительный бак он служит для формирования запаса воды, но это не главная его задача. Включение гидробака в схему водоснабжения позволяет защитить систему от гидроудара. Гидробак в тандеме с реле давления предоставляет возможность автоматизировать работу водозаборного оборудования и продлить сроки его службы. Гидроаккумуляторы небольшого объема поставляются в формате собранных на заводе насосных станций. Гидробак в схеме со скважинным насосом имеет больший объем, устанавливается отдельно от водозаборного агрегата. В сложных системах водоснабжения, в которых давление может падать либо от разветвленности, либо от большой протяженности трассы, гидробаки используются в качестве дополнительных резервных пунктов. Если при заборе воды существует вероятность работы при «сухом ходе», гидроаккумулятор работает в тандеме с блоком автоматики, а не с реле давления.

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

Емкость для создания резерва воды.

Средство защиты от гидроудара.

Устройство для автоматизации откачки.

Гидроаккумулятор в насосной станции.

Гидробак в паре с погружным насосом.

Как дополнительное оборудование.

Гидроаккумулятор и блок автоматики

Особенности устройства и конструкции

Разные модели расширительных баков могут иметь ограничения по способу использования — некоторые рассчитаны только на работу с технической водой, другие могут использоваться для питьевой воды.

По конструкции гидроаккумуляторы различают:

• резервуары со сменной грушей;
• емкости с фиксированной мембраной;
• гидробаки без мембраны.

С одной стороны резервуара со съемной мембраной (у бака с нижним подключением — внизу) есть специальный фланец с резьбой, к которому и крепится груша. С обратной стороны имеется ниппель, для накачивания или стравливания воздуха, газа. Он рассчитан на подключение к обычному автомобильному насосу.

В баке со сменной грушей вода накачивается в мембрану, не соприкасаясь с металлической поверхностью. Замена мембраны происходит путем откручивания фланца, который удерживают болты. В больших емкостях, для стабилизации заполнения, задняя стенка мембраны дополнительно крепится к ниппелю.

Срок службы съемной груши зависит от настроек давления воздуха в газовом отсеке гидроаккумулятора. Иногда, для создания большего запаса воды, пользователь уменьшает количество воздуха и увеличивает количество воды в груше. Это приводит к касанию мембраны к стенке бака, и становится причиной быстрого истирания

Внутреннее пространство бака с фиксированной мембраной разделяется ею на два отсека. В одном находится газ (воздух), в другой поступает вода. Внутренняя поверхность такого резервуара покрыта влагостойкой краской.

Чаще всего баки с фиксированной мембраной используются для систем отопления. Так как мембрана — это элемент, который выходит из строя гораздо быстрее, то и срок службы такого бака меньший, чем устройства со съемной грушей

Существуют также гидробаки без мембраны. В них отсеки для воды и воздуха ничем не разделены. Принцип их действия также основан на взаимном давлении воды и воздуха, но при таком открытом взаимодействии происходит смешивание двух веществ.

Достоинство таких устройств — отсутствие мембраны или груши, которая является слабым звеном в привычных гидроаккумуляторах.

Внешне расширительные баки можно разделить лишь на горизонтальные и вертикальные модели, но их рабочие параметры могут быть очень разные

Диффузия воды и воздуха заставляет обслуживать баки достаточно часто. Около одного раза за сезон приходится подкачивать воздух, который постепенно смешивается с водой. Значительное уменьшение объема воздуха, даже при нормальном давлении в баке, становиться причиной частого включения насоса.

Гидравлические аккумуляторы в системах водоснабжения сокращают вероятность возникновения гидроударов, предохраняют насосы от излишне частых включений, позволяют сформировать запас воды и поддерживать давление в контуре

Материалы для гидропневматического оборудования

Мембрана расширительного бака изготавливается из разных материалов, которые при эксплуатации выдерживают разный диапазон температур.

В гидроаккумуляторах применяют:

• Натуральную каучуковую резину — NATURAL. Материал может контактировать с питьевой водой, применяется для аккумулирования холодной воды. Со временем может начать пропускать воду. Выдерживает температуру от -10 и до 50 °C выше нуля.
• Синтетическая бутиловая резина — BUTYL. Наиболее универсальна, водонепроницаема, применяется для станций водоснабжения, подходит для питьевой воды. Температура эксплуатации может колебаться от -10 и до 100 °C.
• Синтетическая резина из этилен-пропилена — EPDM. Более водопроницаемая, чем предыдущая, может контактировать с питьевой водой. Диапазон допустимых температур — от -10 и до 100 °C.
• Резина SBR применяется только для технической воды. Температура использования та же, что и у предыдущих марок.

Для организации холодного водоснабжения необходимо выбирать баки с грушей, изготовленной из пищевой резины с усовершенствованными эластичными свойствами, которая позволят лучше гасить гидравлические удары и поддерживать стабильный напор воды в системе.

Корпус бака чаще всего производят из легированной стали, стойкой к коррозии, покрытой снаружи лакокрасочным покрытием. В продаже также можно встретить емкости из нержавейки, очень прочные, но при этом дорогие.

Принцип работы гидроаккумулятора

Закрытые гидробаки для водоснабжения работают по такой схеме: насос подает воду в грушу, постепенно заполняя ее, мембрана увеличивается и происходит сжатие воздуха, который находится между грушей и металлическим корпусом.

Чем больше воды поступает в грушу, тем больше она давит на воздух, а тот, в свою очередь, стремится вытолкнуть ее из емкости. В результате в резервуаре повышается давление, это приводит к отключению насоса.

Некоторое время, когда в системе происходит расход воды, сжатый воздух поддерживает напор. Он выталкивает воду в водопровод. Когда ее количество в мембране уменьшается настолько, что давление опускается до нижнего предела, срабатывает реле, снова включая насос.

В гидробаке происходит постоянное взаимодействие воды и газа, отделенных друг от друга резиновой мембраной. Объем жидкости внутри устройства регулируется количеством газа (его давлением) (+)

Классификация по области применения

Нельзя путать баки для водоснабжения и для отопительной системы, поэтому при выборе нужно узнать их предназначение. Для четкой идентификации производители окрашивают гидроаккумуляторы для отопления в красный, для водоснабжения — в синий цвет.

Однако некоторые не придерживаются такой маркировки, поэтому отличительной чертой устройств могут послужить такие данные:

• для водоснабжения максимальная температура использования гидроаккумулятора будет составлять до 70 °C, допустимое давление может достигать 10 бар;
• устройства, предназначенные для системы отопления, могут выдерживать температуру до +120 °C, рабочее давление расширительного бака зачастую не бывает выше 1,5 бар.

Все самые важные параметры указаны на декоративном колпачке (шильдике), который закрывает ниппель.

Устройство, предназначенное для системы отопления, служит дополнительным резервуаром, позволяющим  теплоносителю свободно расширяться при нагреве. Без него система обречена на разрушение

Список функций, которые выполняет гидробак в системе ХВ (холодного водоснабжения), гораздо шире:

• Поддержание ровного и постоянного напора в водопроводе. Благодаря давлению воздуха, напор некоторое время поддерживается даже при выключенном насосе, пока не упадет до установленного минимума и в работу опять не включится насос. Таким образом напор в системе сохраняется даже при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов.
• Предохранение от износа насосного оборудования. Запасы воды, содержащийся в баке, позволяет некоторое время использовать водопровод, не включая насос. Это уменьшает количество срабатываний насоса за единицу времени и продлевает его работу.
• Защита от гидроударов. Резкий скачок давления в водопроводе при включении насоса может достичь 10 и более атмосфер, что негативно сказывается на всех элементах системы. Мембранный бак берет на себя удар, выравнивая давление.
• Создание запасов воды. При отключении электричества система водоснабжения хоть недолго, но, все же, еще некоторые время будет отдавать воду.

Для обвязки водонагревателя используют расширительные баки, которые могут выдерживать высокие температуры.

Виды закрытых расширительных баков мембранного типа

Со стационарной мембраной:

• как правило, это емкости небольшой вместительности;
• при выходе диафрагмы из строя заменить ее будет невозможно;
• используются в основном в системах отопления.

Со сменной диафрагмой — баллонного типа (баллон также называют «грушей»). Оптимальны для водопровода по следующим причинам:

• вода поступает непосредственно в мембрану-грушу и не контактирует с металлическими стенками бака; соответственно, не возникает коррозии и не изменяется качество воды;
• легко нагнетается необходимое для функционирования системы давление;
• мембрана легко заменяема;
• аппараты этого типа могут иметь высокую вместительность, что для частного домовладения весьма актуально.

Расширительные баки, использующиеся в системе водоснабжения, называются также гидроаккумуляторами — это обусловлено их ролью в обеспечении функционировании автономного водопровода в домах.

Закрытый расширительный бак для систем водоснабжения

Прежде чем выбрать подобную модель, необходимо разобраться с техническими характеристиками системы и купить именно тот агрегат, который будет максимально продуктивным и обеспечит надежную защиту системы.

Подключение и установка бака для водоснабжения в обязательном порядке должны быть произведены правильно, грамотный подход к процессу поможет добиться максимального продления срока службы оборудования.

Вертикальный или горизонтальный

Мембранные расширительные баки этих двух типов редко отличаются по техническим характеристикам, поэтому я советую выбирать агрегат в соответствии с потребностью. Исходить необходимо из способа установки и размещения в определенной части постройки. Разница в строении была специально разработана для достижения оптимального удобства при монтаже.

Устройство расширительного бака

Каждая модель современного экспанзомата состоит из таких элементов как:

1. Корпус.
2. Камера теплоносителя.
3. Отсек для инертного газа или воздуха.
4. Мембрана.

Обычный воздух является наиболее доступным для заправки, но альтернативный наполнитель резервуара способен продлить срок службы оборудования, поэтому зачастую, оказывается предпочтительнее.

Принцип работы

Любой теплоноситель может расширяться на 4% и превышать стандартные значения температуры до 95 градусов, этих цифр хватает, чтобы вывести систему отопления из строя. Закрытые баки для горячего водоснабжения предназначены, чтобы нивелировать эти нюансы, независимо от того, какая жидкость используется в трубопроводе.

Главной функцией агрегатов является предотвращение нежелательных гидроударов, повреждений кранов и других фитингов, нарушения целостности труб в системе, выдавливания прокладок.

Благодаря мембране из эластичных материалов чрезмерное давление нормализуется за счет воздушной камеры, а недостаток жидкости вовремя восполняется, чтобы не допустить закипание котла.

Расчет объема бака

Очень важным моментом в характеристике устройства является размер ее резервуара, произвести вычисления в системе, где теплоноситель не превышает 100 литров, мне было достаточно легко. Для таких показателей хватает 10% от общего объема, на этом примере ясно, что бачок должен вмещать не менее 10 литров.

Хочу сразу заметить, используя гликолевую жидкость, как теплоноситель необходимо делать расчеты с учетом 15%, в противном случае могут произойти неприятные нюансы в работе мембранного бака для водоснабжения. Коэффициент расширения антифриза достаточно внушительный, и обязательно через некоторое время себя проявит, к чему лучше быть готовым заранее.

Схема подключения

Ограничений в связи с местом для расположения устройства мембранного типа нет, устанавливать расширительный бак лучше по схеме, где точка обратной магистрали будет максимально выгодной. Чем прохладнее теплоноситель, тем продолжительнее срок эксплуатации мембраны и всей расширительной емкости в целом. Распространенными местами для монтажа агрегатов являются:

1. Стена.
2. Пол.

На перегородке монтируются только типы конструкций с умеренным объемом, в других случаях этого расположения я советую избегать.

Гидробак открытого типа

Такие конструкции считаются устаревшими, так как не обеспечивают абсолютной автономности, и может лишь увеличить период между обслуживанием. Разогретая жидкость испаряется, и ее нехватку нужно ликвидировать, периодически подливая теплоноситель, восполняя его объем. Никаких диафрагм и груш не используется. Давление в системе появляется за счет того, что открытый гидробак монтируется на возвышенности (на чердаке, под потолком и т.д.).

Естественно, никакого давления воздуха в расширительном баке открытого типа нет. При расчете учитывают, что один метр водяного столба создает давление в 0,1 атмосфер. Однако есть способ автоматизировать добор воды. Для этого устанавливается поплавок, который при опускании открывает кран, а после наполнения резервуара поднимается, и перекрывает доступ воды в бак. Но в данном случае все равно нужно контролировать работу системы.

Открытый бачок

Все излишки в системе постепенно выталкиваются в это приспособление, поэтому зачастую их устанавливают в самой высокой точке постройки, часто я видел такое оборудование на крыше, они были утеплены специальными материалами.

Несколько сотен грамм в небольшой схеме отопления могут привести к значительным поломкам, выдавливаются прокладки, нарушается целостность труб. Поэтому без таких агрегатов обеспечить действенный и безопасный процесс не получится.

Устройство и принцип работы

Подобные модели достаточно просты в изготовлении, чем мембранные баки, их зачастую конструируют самостоятельно, для этого нужен металл и навыки в сварном деле. Если сказать проще, то для реализации задуманного можно использовать даже пустую канистру, необходимо лишь правильно подвести трубопровод, и обеспечить герметичность соединений.

Принцип действия также незамысловат, в процессе расширения лишний теплоноситель заполняет резервуар, а после остывания возвращается в систему.

Как рассчитать объем

Поскольку жидкость контактирует с воздухом, она будет постепенно испаряться, без участия человека устранить все нюансы процессов не получится. Для просчета объема существуют специальные формулы, используя их, можно достаточно быстро и точно вычислить нужный размер открытого расширительного бака. Изначально находится увеличение жидкости при повышении температуры, а затем эти показатели округляются в большую сторону.

Подключение

Благодаря доступности такие приспособления пользуются спросом на протяжении многих лет, их устанавливают зачастую на крышах частных домов. Существуют самодельные конструкции как прямого, так горизонтального строения. Они могут располагаться в стоячем положении или крепиться к дымоходной трубе для беспрепятственного ремонта.

Не исключается вынос агрегата в жилые помещения, найти верхнюю точку можно достаточно просто, но я не считаю это решение максимально эстетичным для интерьера комнаты, такие манипуляции лучше производить исключительно в бытовых помещениях.

Виды мембранных баков

Различают два вида расширительных мембранных резервуаров:

• С заменяемой мембраной – модели, подразумевающие возможность смены резиновой мембраны. При первой же необходимости ее можно вынуть через фланец, раскрутив его болты. В крупных баках мембрана дополнительно зафиксирована к ниппелю, что позволяет стабилизировать прибор, но и в этом случае ее можно без проблем снять с креплений на задней части.

Мембрана для гидроаккумулятора

• Со стационарной мембраной – баки, в которых разделительная мембрана закреплена максимально жестко и не подлежит замене. Если она выйдет из строя, менять придется весь прибор. Цена таких расширительных резервуаров ниже, чем стоимость моделей предыдущего вида, но о полноценном удобстве эксплуатации тут говорить не приходится.

Совет. Выбирая между сменной и стационарной мембраной, учитывайте один важный фактор: в первом случае вода полностью находится в мембране и не вступает в контакт с внутренней поверхностью бака, что исключает коррозионные процессы, а во втором случае контакт сохраняется, поэтому добиться максимальной защиты от коррозии невозможно.

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:

1. Количество постоянных пользователей водой. (Ежедневное использование).
2. Количество точек для водозабора. (Приборы, краны и прочие сантехнические устройства).
3. Приблизительная периодичность пользования водозаборными точками в одно и то же время.
4. Цикл «включение – выключение». Нужно точно знать предел этого цикла за один час у вашего насоса.

Приблизительный расчет:

При расчете на трех постоянных потребителей устанавливают бак с общим объемом в 20-24 литра. Однако насосное оборудование должно производить приблизительно 2 кубометра за час.

При расчете на четырех постоянных пользователей с запасом лучше установить оборудование от 50 литров. Производительность насоса в этом случае примерно 3,5-3,7 кубометра в час.

Если потребителей более 10 человек, то необходим бак не менее 100 литров, а насосное оборудование с показателем более 5 кубометров в час.

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.

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти в половину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.

Принцип работы гидроаккумулятора при водоснабжении

Вода насосом накачивается из источника в полость бака до максимально установленного с помощью реле значения и растягивает мембрану. Объем воздуха во второй полости бака, таким образом, уменьшается. За счет этого сжатия общее давление в системе увеличивается до заданных параметров и насос выключается. В момент начала использования воды воздух начинает давить на мембрану и таким образом выталкивать воду из гидроаккумулятора. Избыточного давления, созданного в воздушной камере аппарата, хватит на некоторый временной период для того, чтобы расход воды (работа бытовой техники, мытье посуды и т.п.) происходил без запуска насоса. Как только давление в баке достигнет предустановленного для конкретной системы водоснабжения минимального порога, реле подаст сигнал на включение насоса и он начнет вновь заполнять бак водой из скважины (колодца). Затем цикл повторится.

При большом же расходе воды из автономного водопровода насос будет работать постоянно, обеспечивая точку потребления воды напрямую.

Параметры функционирования и объем расширительного бака, а также настройки подключенных к нему регулирующих датчиков рассчитываются по определенным формулам на основе:

• характеристик насоса,
• проекта монтажа трубопровода,
• эксплуатационных требований подключенного к водопроводу оборудования,
• предполагаемого водопотребления (какое количество человек будет пользоваться водой, как часто, в каком объеме),
• этажности здания.

Особенности самостоятельной установки

Все расширительные баки можно разделить на две группы, определяющиеся способом подключения. Различают вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними не существует. При выборе руководствуются параметрами помещения, где будет размещено оборудование. В процессе монтажа следует придерживаться таких рекомендаций:

• Расширительный бак устанавливается таким образом, чтобы к нему можно было обеспечить беспрепятственный доступ для обслуживания.
• Необходимо предусмотреть возможный впоследствии демонтаж соединительного трубопровода для замены или ремонта оборудования.
• Диаметр присоединяемого водопровода не может быть меньше, чем диаметр патрубка.
• Нужно заземлить устройство, так можно избежать электролитической коррозии.

Монтаж прибора проводится со стороны всасывания насоса. На отрезке между насосным оборудованием и местом подключения нужно исключить все элементы, которые способны внести значительное гидравлическое сопротивление в систему. Линию подпитки подсоединяем к циркуляционному контуру всей системы.

По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения

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.

Выполнение установки расширительного бака

Перед началом работ проверяют гидроаккумулятор на отсутствие повреждений. Установку устройства проводят в звукоизолированном помещении, при плюсовой температуре. Чтобы иметь доступ к крану для слива, запорной арматуре и т. п., расстояние от бака до потолочного перекрытия и стен оставляют не меньше 0,6 м.

В помещении также необходимо предусмотреть возможность наполнения бака и слива воды. Крепеж и место для монтажа должно выдерживать 100%-ю заполненность емкости.

Для расширительных баков объемом до 30 литров используют настенное крепление, большие емкости устанавливают на ножках

Гидроаккумулятр не должен подвергаться механической и статистической нагрузке, нежелательно допускать воздействие на него труб и агрегатов. Бак привинчивают к полу, используя резиновые прокладки. На входе в гидробак устанавливают обратный клапан, кран для слива.

Для подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения потребуется реле давления, полимерные трубы, американака 1″, переходник и цанговая муфта, фум-лента. Для обеспечения герметичности в узле и возможности разобрать оборудование без повреждений уплотняем резьбу фум-лентой. Для упрощения сборки/разборки и возможности легко демонтировать для ремонта ставим американку перед реле давления. Подсоединяем реле давления, стараясь расположить его под углом, удобным для дальнейшей эксплуатации и отслеживания параметров. Несмотря на то, что в узле соединения манометра с реле есть уплотняющая прокладка, резьбовое соединение в этом месте дополнительно проходим уплотняющей лентой. Сварим колено из труб ПВХ для удобства и упрощения подключения линии, транспортирующей воду к потребителям. К расположенному на выходе из реле давления патрубку подключаем сваренное из труб ПВХ колено. Используя муфту для полиэтиленовых труб, оснащенную цанговым зажимом, подсоединяем водопроводную линию от насоса к гидробаку.

Шаг 1: Подбор компонентов для подключения бака

Шаг 2: Уплотнение резьбы на фланце гидробака

Шаг 3: Установка американки перед реле давления

Шаг 4: Подключение к схеме реле давления

Шаг 5: Подсоединение манометра

Шаг 6: Сварка труб для отводящего колена

Шаг 7: Фиксация колена для водопровода

Шаг 8: Крепление трубы от насоса к реле

Перечисленные шаги требовались для устройства обвязки гидроаккумулятора, которую производили на дневной поверхности. Для дальнейших действия надо переместиться в кессон.

Гидроаккумулятор вместе с подключенной к нему обвязкой погружаем в бетонный кессон. Если гидробак расположен на поверхности, в этом этапе нет необходимости. Собираем из пластиковых труб и фитингов участок водопровода в кессоне для подведения труб к дому. Для подключения электрической части снимаем крышку с корпуса реле давления, пользуясь плоской отверткой. В имеющиеся в реле вводные отверстия заводим зачищенные провода, крепим их в клеммах крестообразной отверткой.

Шаг 9: Погружение участка системы в кессон

Шаг 10: Сборка участка водопровода в кессоне

Шаг 11: Удаление крышки для подключения электрики

Шаг 12: Фиксация кабеля питания насоса

После проведения финишной сборки системы остается провести контрольные испытания и запустить контур водоснабжения.

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Расширительные баки для водоснабжения поступают в продажу со стандартными настройками производителя — зачастую давление в воздушном отсеке уже установлено на значении 1,5 бар. Допустимое давление всегда указано на этикетке и производитель не рекомендует отклоняться от заданных параметров, особенно в сторону его увеличения.

Перед тем как приступить к регулировке, систему отключают от электросети и закрывают запорные вентили. Мембранный бак полностью опустошают, сливая воду — точный показатель давления можно измерить только при пустом отсеке для воды.

Далее снимают показатели давления с помощью точного манометра. Для этого с золотника снимают декоративный колпачок и подносят прибор. Если давление отличается от требуемого, то его приводят в соответствие, накачивая или стравливая лишний воздух.

Учитывая то, что производитель против отклонений от рекомендованных показателей давления, необходимо еще на этапе проектирования выбрать подходящее оборудование, параметры которого не будут конфликтовать между собой

При регулировке давления в газовом отсеке бака производитель заполняет его инертным газом, например, осушенным азотом. Это предотвращает коррозию внутренней поверхности. Поэтому пользователям также рекомендуется использовать для увеличения давления технический азот.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Давление в баке закрытого типа устанавливается всегда несколько ниже (на 10%), чем уровень давления при запуске насоса. Регулируя давление в устройстве можно корректировать напор воды. Чем меньшим будет давление газа в гидробаке (но не меньше 1 бар), тем больше он будет вмещать в себе воды.

Напор при этом станет неравномерным — сильным при наполненном резервуаре и все более слабым при его опустошении. Чтобы обеспечить сильный и ровный поток воды устанавливают давление в камере с воздухом или газом в пределах 1,5 бар.

Напор воды в водопроводе устанавливается с помощью реле. При настройке давления в расширительной камере необходимо учитывать эти значения

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Расширительный бак, который используется для горячего водоснабжения, изначально не должен содержать воды. Давление в устройстве устанавливается на показателе, который на 0,2 больше чем верхний порог отключения насоса.

Например, если реле настроено на отключение оборудования при показателях давления в 4 бар, то давление в газовом отсеке расширительного бака должно устанавливаться на значении 4,2 бар.

Установленный в обвязке водонагревателя, бак не служит для поддержания давления. Он призван компенсировать расширение тогда, когда происходит нагрев воды. Если установить давление в нем на меньшее значение, то в баке будет постоянно находиться вода.

Правила обслуживания гидробака

Плановый осмотр расширительного бака заключается в проверке давления в газовом отсеке. Необходимо также провести осмотр клапанов, запорной арматуры, воздухоотводчика, проверить работу манометра и реле давления воды. Чтобы убедиться в целостности бака проводят внешний осмотр.

Во время профилактического обслуживания, следует измерять давление в гидробаке и корректировать его, если необходимо

Несмотря на всю простоту устройства, расширительные баки для водоснабжения все же не вечны и могут сломаться. Характерные причины — разрыв мембраны или потеря воздуха через ниппель. Признаки поломок можно определить по частому срабатыванию насоса, появлению шума в системе водопровода. Понимание принципа работы гидроаккумулятора — это первый шаг к правильному обслуживанию и устранению неисправностей.