Принцип работы расширительного бака в системе водоснабжения

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.

Автономный водопровод, самостоятельно подающий воду к точкам разбора как в городской квартире, давно перестал быть диковинкой. Это норма загородной жизни, которую просто нужно грамотно спроектировать, собрать и оснастить оборудованием, способным запускать и останавливать систему по мере пользования кранами.

Стабильную работу независимой сети обеспечит расширительный бак для водоснабжения. Он защитит от гидроударов, существенно продлит рабочий ресурс насосной техники, гарантирует регулярное наполнение системы водой, избавит от необходимости носить ее ведрами.

Мы рады познакомить вас с особенностями устройства и принципом работы гидроаккумулятора. У нас скрупулезно описаны правила выбора мембранного бака, специфика монтажа и подключения. Предложенную к рассмотрению информацию мы дополнили полезными иллюстрациями, схемами и видеоруководствами.

Безусловно, монтаж расширительного бака предполагает наличие профессионально составленного проекта, а так же инструкции по установке.

Содержание

Типы бачков ↑

Расширительные бачки являются неотъемлемыми атрибутами систем водоснабжения, систем отопления, а так же систем пожаротушения. Различают их два основных типа:

Нюансы выбора ↑

Для того чтобы осуществить правильный подбор расширительного бака, необходимо точно знать общий объем теплоносителя.

[include title=»Реклама в тексте»]

Кроме того, его выбор должен базироваться на строгом соответствии предельно допустимым границам диапазона давлений в отопительной системе.

Обычно баки мембранного типа производятся с несъемной мембраной, которая жестко крепится к сечению бака. Внешняя поверхность емкости покрывается эмалью красного цвета, а внутренняя полость, непосредственно контактирующая с рабочей средой, то есть теплоносителем – специальной влагостойкой краской.

Стоит обратить внимание! К сожалению, не существует универсального материала для изготовления мембран. Но все же в процессе выбора бака стоит обратить внимание на вид и качество мембраны.

Любая мембрана имеет такие рабочие характеристики:

  • диапазон рабочих температур;
  • санитарно-гигиенические требования;
  • долговечность;
  • динамичность работы системы;
  • устойчивость к диффузии воды.

Видео: как выбрать расширительный бак ↑

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

Как правильно подобрать прибор?

Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем. При этом обязательно учитываются такие факторы:

  • Количество людей, использующих систему водоснабжения.
  • Число водозаборных точек, в количество которых входят не только душ и краны, но и бытовые приборы, например, стиральная и посудомоечная машины.
  • Вероятность, что вода будет расходоваться несколькими потребителями одновременно.
  • Предельное количество циклов «пуск-стоп» за один час для установленного насосного оборудования.

Специалисты рекомендуют в качестве ориентира при выборе расширительного бака использовать такие показатели:

  • Если количество потребителей не превышает трех человек, а установленный насос имеет производительность до 2куб. м в час, выбирается бак объемом от 20 до 24 л.
  • Если число потребителей от четырех до восьми человек и производительность насоса в пределах 3,5 куб. м в час устанавливается бак объемом в 50 л.
  • Если количество потребителей свыше десяти человек и производительность насосного оборудования составляет 5 куб. м в час, выбирают расширительный бак на 100 л.

Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он выбирается исходя из потребностей пользователей. Если впоследствии потребуется больший объем, можно будет установить дополнительный прибор

Во-первых, насос при включении-выключении воды будет постоянно срабатывать и быстро выйдет из строя. Во-вторых, при закрытии крана возрастает риск возникновения гидроудара – резкого скачка давления в системе – и возможного разрыва труб и их соединений, повреждения подключенного сантехоборудования (стиральных машин, водонагревателей…).

Принцип работы гидроаккумулятора при водоснабжении

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.

С понижением температуры объём воды в системе отопления уменьшается, а давление снижается и ранее принятая вода выталкивается из бака сжатым воздухом. Доля воздушного пространства в объёме расширительного бака увеличивается — воздух выталкивает воду. В случае незначительных утечек воды — давление в системе, а соответственно и в расширительном баке — снижается и сжатый воздух выталкивает резервный объём воды, тем самым осуществляя подпитку системы отопления.

Принцип работы расширительного бака — рассмотрен на примере напорного мембранного бака подключённого к замкнутому контуру системы отопления.

Вода при нагреве увеличивает свой удельный объём. Так, например, при температуре в 20°C один килограмм воды занимает объём в 1,002 дм³ (литра), а при температуре в 90°C увеличивается в объёме до 1,036 дм³ (литра). То есть, каждый килограмм воды при нагреве от комнатной температуры 20°C, до максимальной для системы отопления температуры 90°C, увеличил свой объём на 3,4%.

Вода — несжимаемая жидкость, поэтому даже незначительный прирост объёма в замкнутом контуре системы отопления станет причиной существенного роста давления способного разрушить её элементы. Функция расширительного бака в системе отопления заключается в поглощении избыточного объёма воды в момент разогрева и вытеснении дефицитного объёма в момент охлаждения.

Давление в холодной системе отопления, равно давлению в расширительном баке и равно начальному эксплуатационному давлению (см. раздел ). В этот момент, большая часть бака заполнена газом.

При нагреве в замкнутом контуре вода расширяется и давление в системе отопления увеличивается, прирост объёма попадает в бак, мембрана растягивается и уменьшает долю воздушного пространства подобно поршню (воздух сжимается). В это время давление в расширительном баке, а соответственно и в системе отопления — увеличивается. При достижении температурой воды максимального значения, давление в системе отопления и в расширительном баке поднимается до максимального допустимого значения.

С понижением температуры объём воды в системе отопления уменьшается, а давление снижается и ранее принятая вода выталкивается из бака сжатым воздухом. Доля воздушного пространства в объёме расширительного бака увеличивается — воздух выталкивает воду. В случае незначительных утечек воды — давление в системе, а соответственно и в расширительном баке — снижается и сжатый воздух выталкивает резервный объём воды, тем самым осуществляя подпитку системы отопления.

Следует отметить, что эффективная работа расширительного бака в системе отопления, может быть обеспечена лишь при правильном его расчёте и квалифицированной настройке. Рассчитать объём расширительного бака, начальное давление газового пространства и начальное эксплуатационное давление вам поможет программа приведенная в разделе сайта .

Вода, попадающая из скважины в бак, находясь под давлением, увеличивает мембрану и уменьшает объем воздуха, создавая при этом некоторое давление. После достижения необходимого уровня давления насос отключается, вода расходуется и давление падает. Для поддержания давления насос опять включается.

Бак для водоснабжения (расширительный бак) представляет собой емкость, используемую для автономного отопления и водоснабжения. Он предотвращает возникновение повышенного давления и защищает систему от гидравлических ударов. Расширительные баки подбираются индивидуально для каждой системы с учетом всех параметров и характеристик. Они должны быть устойчивы к повышенному давлению и не восприимчивы к коррозии.

Главная задача расширительных баков для водоснабжения поддержание оптимального давления в системе. Для этих целей в баках используются компенсаторы, выравнивающие нагрузку на все части системы водоснабжения. Бак и мембрана, контактирующие с водой, изготавливаются из материалов, не влияющих на вкус воды. Такие материалы должны быть сертифицированы и отвечать санитарно-гигиеническим требованиям.

Бак для водоснабжения: принцип действия.

Внутри расширительного бака размещена резиновая мембрана, делящая бак на две части. В одну накачивается воздух, другая часть остается пустой. Пустая часть бака после запуска водоснабжения заполняется водой. Часть с закачанным воздухом предназначена для поддержания заданного напора. Давлением воздуха вода выдавливается из бака в трубопроводы, благодаря чему создается устойчивое состояние системы. без перепадов и перегрузок.

Бак расширительный для водоснабжения: особенности работы.

Вода, попадающая из скважины в бак, находясь под давлением, увеличивает мембрану и уменьшает объем воздуха, создавая при этом некоторое давление. После достижения необходимого уровня давления насос отключается, вода расходуется и давление падает. Для поддержания давления насос опять включается.

Помимо прочих положительных качеств, мембранный бак компенсирует гидравлический удар, тем самым намного сокращая частоту включения насоса. Это повышает срок эксплуатации элементов системы и экономит электроэнергию. Кроме того, при отключении электричества бак для водоснабжения может играть роль прибора-«допользования». Т.е. вода еще некоторое время будет поступать потребителю.

Расширительные баки бывают горизонтальной и вертикальной формы, открытыми и закрытыми. Объем воды, как и рабочее давление, также варьируются.

Структура баков для систем водоснабжения.

Конструкция гидроаккумулятора не слишком сложна: он состоит из герметично закрытой емкости овальной формы. Баки для систем водоснабжения имеют две внутренние камеры: воздушную и жидкостную. От аналогичных отопительных эти агрегаты отличаются наличием разделительной мембраны, а также характером материала ее изготовления.

Для того чтобы не навредить высокому качеству питьевой воды, ее делают из экологичного каучука, обладающего отличными гигиеническими свойствами. Что касается размеров баков — они могут быть совершенно разными, начиная от 8 и заканчивая 100 литрами.

Объем бака для водоснабжения

При расчете объема бака учитывается начальное давление воздуха, содержащегося в пустом отсеке бака, и рабочее (при максимальной нагрузке). Принципиальным же считается расчет необходимого напора воды. Хотя для потребителя и достаточно знать соотношение объема бака к объему всей системы, неправильно подобранный бак приводит к скорому выходу из строя оборудования и трубопроводов.

Бак открытого типа

Такие приборы устанавливаются на максимально возвышенных точках системы отопления (чердаки, крыши зданий). Напор воды компенсируется лишь атмосферным давлением, из-за чего отсутствует возможность регулировки и возникает опасность протечки при избытке жидкости. Сейчас баки открытого типа используются крайне редко.

Как выбрать бак для системы водоснабжения?

Чтобы выбор оборудования был оптимальным, следует взять на вооружение несколько правил:

В итоге, назначение бака сводится к нескольким основным принципам:

  • Оборудование помогает избежать гидроударов, возникающих внутри комплекса.
  • С его помощью стабилизируется и поддерживается на одном уровне давление внутри системы.
  • Благодаря наличию баков, происходит оптимизация функций насоса, поскольку он будет защищен от слишком частых включений.
  • Помогает продлить срок эксплуатации насоса.

Существует самый быстрый способ выбора расширительного бака системы отопления: расширительный бак подбирается объемом выше 10% общего объема системы, в который входит объем котла, конвекторов, трубопроводов, радиаторов, теплых полов и т.д.

Расширительный бак относится к неотъемлемой части комплекса водоснабжения и контура отопления. Грамотно выбранный и смонтированный расширительный бак убережет Ваш контур от повышения давления и продлит срок службы системы в безаварийном режиме работы на долгие годы.

Мембранный бак устроен из 2-х составных частей. Одна часть гидроаккумулятора заполняется водой , а другая часть мембранного бака заполняется газом . Когда давление повышается в контуре, сразу происходит заполнение жидкостью внутренняя камера гидроаккумулятора , при этом происходит повышение давления в воздушной части расширительного бака до давления контура.

Расширительные баки подразделяются по видам:

  • баллонного вида;
  • мембранного вида;

Гидроаккумуляторы очень схожи по своему принципу работы, но стоит отметить одну особенность, что металлический корпус расширительного бака мембранного вида напрямую имеет контакт с водой, что вызывает коррозийные свойства на внутренней поверхности мембранной емкости . Поэтому мембранный бак требует частой чистки от грязи, а это слишком дорогая и сложная операция.

Конструкция гидроаккумулятора баллонного вида разработана так, что внутри расширительного бака устанавливается каучуковая емкость, которая заполняется жидкостью. Данное устройство мембранного бака не допускает контакта жидкости с корпусом гидроаккумулятора . Данная конструктивная особенность надежнее и долговечнее, а также мало затратная при последующем обслуживании и эксплуатации гидроаккумулятора .

Мембранные баки контура водоснабжения

Гидроаккумуляторы выполняют следующие функции в системе водоснабжения:

  • сохранения воды в емкости под давлением в небольшом количестве;
  • защищают систему от гидравлических ударов и изменений перенапряжения в сети от завоздушивания;
  • защищают насосы от частых включений и быстрого истирания механических частей;
  • сохраняют давление в контуре при отключения насосного оборудования;

Расширительный бак в контуре водоснабжения работает в следующей последовательности: при падении рабочего давления контура до минимального значения, датчик давления, установленный на гидрофоре , дает сигнал на отключение насоса, который заполняет водяную емкость бака и отключается при достижении максимального рабочего давления в системе. Данный принцип действия позволяет не запускать насос при малом потреблении воды.

Расширители системы водоснабжения характеризуются объемом емкости. Для выбора размера и объема расширителя требуется знать несколько важных факторов:

  • количество водоразборных подключений;
  • допустимость потребления воды от нескольких точек разбора одновременно;
  • число людей пользующихся контуром водоснабжения;

Также требуется учитывать тот факт, что мембранный бак в системе водоснабжения является как емкость для запаса воды, поэтому при выборе расширителя каждый потребитель выбирает бак по объему самостоятельно.

В гидрофоре время от времени требуется проверять давления воздуха. Проверка давления в мембранном баке должна происходить при включенном насосном оборудовании, при этом также следует проверять включение и выключение насоса при максимальном и максимальном давлении уставок.

Мембранно-расширительный бак для контура отопления.

Как всем уже известно, температура воды в контуре отопления имеем постоянный нагрев, поэтому теплоноситель в контуре имеет постоянное расширение в объеме, что приводит к повышению давления в системе выше максимально допустимого рабочего давления системы и контура. Повышение температуры выше максимально допустимого значения может пагубно повлиять для системы отопления, поэтому для предотвращения данной и иных ситуаций устанавливают мембранно-расширительный бак системы отопления .

Расширительный бак в контуре отопления выполняет следующие функции:

  • регулирует давления при расширении теплоносителя;
  • сохраняет небольшое количество воды при потере в контуре при уменьшение температуры или утечки теплоносителя.

Мембранный бак подбирается по составу теплоносителя и объему контура отопления при исходной температуре контура. При выборе расширительного бака следует учесть, что расширительный коэффициент у этиленгликоля (антифриза) намного больше чем у воды, так что если система отопления работает на этиленгликоле (антифризе), бак следует выбирать большей емкости, чем гидрофор работающий на воде.

Существует самый быстрый способ выбора расширительного бака системы отопления: расширительный бак подбирается объемом выше 10% общего объема системы, в который входит объем котла, конвекторов, трубопроводов, радиаторов, теплых полов и т.д.

Метод установки и способ подключения мембранно-расширительного бака.

Расширительные баки по виду подключения подразделяются:

  • мембранные емкости вертикального подключения;
  • мембранные емкости горизонтального подключения;

Каких либо явных отличий между расширительными баками горизонтального и вертикального вида нет. Гидроаккумуляторы выбираются от компоновки и размеров помещения, где будет монтироваться расширительный бак .

При монтаже гидроаккумулятора следует помнить следующие советы:

На функциональности это никак не сказывается.

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.

Для чего нужен расширительный мембранный бак для водоснабжения? При организации автономного водообеспечения частного дома от скважин или колодцев необходимо создать аварийный запас.

Описание, типы конструкции

Расширительный бак для водоснабжения используется для поддержки нужного уровня давления при автономном водоснабжении. Наиболее часто для этих целей применяют мембранные (расширительные резервуары). Это емкости, внутри которых имеются резиновые перепонки, которые разделяют объем на камеры. Одна камера — водная, другая — воздушная.

Бак соединен с водопроводом автономной системы водоснабжения загородного дома так, что входная ветка подает воду, наполняя его, и только после заполнения определенного объема происходит подача воды потребителям.

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 количество воздуха внутри нее не изменяется, поэтому увеличивается давление на диафрагму.

В расширительных баках используется мембрана, разделяющая его на 2 резервуара, один из которых с воздухом, а другой с жидкостью.

При этом необходимо наличие в устройстве 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 необходимо установить и отдельный манометр, который будет дублировать реле на случай его поломки. При этом важно очень тщательно и точно настроить датчик, поскольку от его работы зависит напор в водопроводе. Установка расширительных мембранных резервуаров в сети автономного водоснабжения решает сразу несколько вопросов:

Мембранные баки бывают разной конструкции. На данный момент различают всего 2 типа:

  1. Со сменной диафрагмой. Его основным достоинством является возможность замены при ее износе или прорыве. Для замены предусмотрен фланец, через который происходит извлечение старой мембраны и закладка новой. Фланец крепится болтами к корпусу. В случае если резервуар имеет большой объем, возможны дополнительные крепления. Чаще всего заднюю часть крепят к ниппелю. Поэтому для извлечения необходимо демонтировать ниппель, в противном случае резину можно порвать.
  2. Особенность функционирования такого устройства — отсутствие контакта воды с баком. Это защищает металлический корпус от ржавчины, вода не загрязняется при контакте с поверхностью. Таким образом, существенно продлевается срок эксплуатации. Устройства с подобными конструкциями бывают в вертикальном и горизонтальном исполнении. Главным недостатком является повышенный износ (что требует ее частой замены) и необходимость тщательно контролировать химический состав перемычки для предотвращения попадания ядовитых веществ (поэтому нельзя покупать дешевые китайские или польские устройства!).
  3. 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. В случае использования металла в качестве корпуса возможно его ржавление и засорение 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.

Баки бывают горизонтальной или вертикальной компоновки — выбор определяется выбранным местом установки.

Давление в расширительном баке?

Обратитесь к инструкции устройства – как правило, речь идет об уровне 1-3 бар.

Делайте корректировки давления исходя из места расположения расширительного бачка по отношению ко всей системе. Считается, что в резервуаре необходимо поддерживать давление на 0,4 атмосферы ниже, чем в трубопроводе — этого достаточно для нормальной, бесперебойной работы системы. Утверждение справедливо, если бак и трубопровод на одном уровне. Иначе разницу следует увеличивать.

Узнать, какое давление в бачке, можно по манометру. Проверить работоспособность прибора можно так: закройте клапаны, чтобы изолировать бак, через несколько минут накачайте, а потом стравите воздух. Если во время манипуляций стрелка двигается — плавно, предсказуемо, то все хорошо — прибору можно доверять. Второй способ: использовать ручной манометр. Одинаковые разъемы у прибора и выпускного клапана бачка позволят просто произвести измерение.

Нельзя допускать ситуации перекачки давления расширительного бака – тогда выдавит всю воду, как следствие – гидроудары при избыточном нагреве. Недостаток давления приведет к срывам предохранительных клапанов – поднимите давление. Например, при помощи насоса от велосипеда или автомобиля через специальный золотник. Также подойдет баллон со сжатым воздухом.

Придерживаясь этих правил, можно выбрать, поставить расширительный бак, который долгое время без проблем поможет сохранять высокое качество горячего водоснабжения в доме.

Источники
Источник — http://sovet-ingenera.com/vodosnab/v-drugoe/rasshiritelnyj-bak-dlya-vodosnabzheniya.html
Источник — http://strmnt.com/dom/comm/d-heating/rasshiritelnyj-bak-dlya-vodosnabzheniya.html
Источник — http://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasosy-montazh/rasshiritelnyj-bak-dlya-vodosnabzheniya.html
Источник — http://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/chto-takoe-rasshiritelnyj-bak-i-zachem-on-nuzhen-v-sisteme-vodosnabzheniya/
Источник — http://www.ktto.com.ua/princip/brh
Источник — http://aquagroup.ru/articles/bak-dlya-vodosnabzheniya.html
Источник — http://newtherm.by/vibor-membrannih-bakov.html
Источник — http://greenologia.ru/eko-zhizn/sistemy/vodosnabzhenije/nasosy/rasshiritelnyj-bak.html
Источник — http://kanalizaciyalite.ru/vodoprovod/membrannyj-bak-dlya-vodosnabzheniya
Источник — http://eurosantehnik.ru/ustrojstvo-rasshiritelnogo-baka-dlya-vodosnabzheniya.html

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Как Это Работает?
Добавить комментарий