Расширительный бак для водоснабжения: выбор, устройство, установка и подключение

Правильный подбор

Интересный нюанс: название данного оборудования зависит не от его конструкции, а от области применения. Если речь идёт о водоснабжении, бак называют гидроаккумулятором. А ёмкость, вмонтированная в отопление, с теми же конструкционными характеристиками будет называться мембранным или расширительным баком.

Но при этом важно учитывать информацию, указанную производителем. Каждое изделие имеет свою рабочую температуру и давление:

• до 4 атмосфер и до 120 градусов по Цельсию – для отопления;
• до 12 атмосфер и до 80 градусов – для водоснабжения.

По объёму подбирается не самый дешёвый бак, а соответствующий параметрам системы.

Для нормализации давления в системе отопления используется целых ряд устройств. Но важнейшим из них является или гидроаккумулятор. Его конструкция дает возможность в автоматическом режиме стабилизировать показатели давления теплоносителя при изменении температурного режима.

Назначение

Гидроаккумулятор устанавливается только для систем отопления закрытого типа. Они характеризуются высоким давлением воды, которое происходит вследствие ее нагрева. Поэтому при превышении допустимого показателя необходима система компенсации. Для этого и предназначен гидроаккумулятор.

Он представляет собой стальную конструкцию, которая внутри разделена на две камеры. Одна из них предназначена для заполнения водой из системы отопления, а вторая служит воздушным компенсатором. Для установки оптимального показателя давления в воздушной камере в гидроаккумуляторе предусмотрен клапан. С его помощью изменяют степень нагнетания воздуха, тем самым адаптируя устройство под параметры конкретной системы отопления.

Камеры разделяет эластичная мембрана или баллон из резины. При поднятии температуры воды в трубах выше критической происходит скачок давления. Жидкость, расширяясь, начинает давить на стенки разделительной мембраны. Она же, в свою очередь, под действием этой силы увеличивает объем заполнения водяной камеры. Это приводит к нормализации давления внутри всей системы.

Правила подключения, схема

При монтаже гидроаккумулятора следует руководствоваться определенными правилами. Прежде всего – необходимо выбрать участок в тепловой магистрали, где он будет установлен. Специалисты рекомендуют монтировать расширительный бак в обратную трубу с охлажденной водой. Но в то же время он должен быть установлен до насосного оборудования. Общая схема монтажа выглядит следующим образом.

Как видно, в качестве защиты магистрали от перепада давлений жидкости на выходе из отопительного оборудования установлен предохранительный клапан. Он выполняет те же функции, что и гидроаккумулятор, но рассчитан на более высокие скачки давления. Расширительный бак необходим для нормализации работы отопления при небольших перепадах давления.

Перед началом монтажа следует учесть следующие особенности:

• Выбор места установки. Основным требованием к нему является свободный доступ к устройству. В особенности это касается регулировочного клапана воздушной камеры.
• На участке между и расширительным баком не должно стоять другой запорной или регулирующей арматуры. Она может внести существенные изменения в гидравлическом сопротивлении.
• Температура в помещении, где устанавливается гидроаккумулятор, не должна быть ниже 0°С.
• Его поверхность не должна испытывать механические нагрузки или внешние воздействия.
• Срабатывание редуктора давления на выпуск воздуха из камер должно быть установлено согласно параметрам отопительной системы.

Руководствуясь этими правилами можно самостоятельно установить расширительный бак. Но при этом следует соблюдать правила подключения, использовать изделия из качественного материала и рассчитать оптимальный объем бака.

Для расчета необходимо знать общий объем системы отопления, оптимальную и максимальную величину давления в ней, а также коэффициент расширения воды. Формула для вычисления величины гидроаккумулятора мембранного типа:

• е – коэффициент расширения воды – 0,04318;
• С – общий объем системы отопления;
• Pi – начальное давление;
• Pf – максимальное давление.

Рассмотрим пример расчета для отопления с общим объемом 500 л, оптимальным показателем давления в 1,5 бар, а максимальным – 3 бар.

Эта методика позволит правильно выбрать и подключить расширительный бак для системы отопления закрытого типа.

Для чего нужны гидроаккумуляторы

Гидроаккумуляторы представляет собой устройства, которые нужны для бесперебойной работы отопительных систем. Они защищают от резких и непредвиденных перепадов давления теплоносителя внутри системы. Также обеспечивается защита от гидроударов. Каждой системе водоснабжения необходимо подбирать свой бак, исходя из параметров.

Данные устройства используются для отвода излишка воды. Затем осуществляется ее охлаждение и возврат в систему. Описываемые устройства должны быть достаточно устойчивыми к повышенным давлениям внутри системы, а также не подвергаться воздействию коррозии.

Главная задача гидроаккумуляторов – обеспечение оптимального давления теплоносителя. Чтобы достичь этого, его оборудуют компенсатором, который распределяет нагрузку на коммуникации, радиаторы, насос, котел. Водой пользуются как в технических, так и в пищевых целях. Поэтому бак с внутренней стороны выполнен из специального материала, который никак не влияет на ее вкусовые качества. Гидроаккумуляторы должны быть выполнены в строгом соответствии с санитарно-техническими требованиями и иметь сертификат качества.

Расширительный бак способствует увеличению продолжительности службы насоса и труб, ведь препятствует появлению гидравлических ударов.

Расчет

Как выполняется расчет гидроаккумулятора для системы водоснабжения?

Если он используется для создания резерва воды или в качестве буферной емкости в системе с насосом, действует простое правило: больше — лучше.

К одному водопроводу можно подключить несколько мембранных баков для создания запаса воды

А вот при выборе мембранного расширительного бака нужен расчет, учитывающий расширение воды в рабочем диапазоне температур.

Расширение воды при нагреве

При расчете не стоит забывать про то, что полный объем и вместимость мембранного бачка  различаются примерно вдвое. На практике его объем обычно принимается равным 1/10 от объема бойлера.

Популярные модели

Сейчас на рынке представлен огромный ассортимент различных расширительных баков от всевозможных производителей. Модели отличаются друг от друга качеством, размерами, формой и даже цветом, хотя по принципу действия похожи друг на друга. Подобрать бак под конкретную систему водоснабжения труда не составит

Следует обратить внимание на модели баков от следующих фирм – российские «Джилекс» и итальянские Elbi, Aquasystem, а также Refix (Reflex), Zilmet. Как рассчитать объем воды в системе отопления, Вы можете прочитать в нашей статье

Преимуществами баков фирмы «Джилекс» являются полное отсутствие риска появления воздушных пробок в системе и отсутствие контакта воды с воздухом, за счет чего исключено испарение жидкости, а ржавчина не повреждает трубы. Бренд выпускает баки различных объемов – от 6 до 700 литров. Недостаток емкостей заключается в том, что съемные мембраны бывают лишь у установок объемом свыше 24 литров. Кстати, диафрагма выполняется из качественного EPDM – этилен-пропилен-диен-каучука. Баки «Джилекс» экономны, долговечны, недорогие, но при этом надежны и могут иметь различную форму.

Расширительные баки «Джилекс»

Баки Elbi имеют все необходимые документы, в том числе сертификат соответствия и санитарно-эпидемиологическое заключение, позволяющее смело использовать их в жилых домах. Бывают вертикальные, горизонтальные, а также для санитарной воды. Вертикальные емкости относятся к серии AS/AC и имеют сменные диафрагмы, могут быть разного объема – от 5 до 25 литров – и используются в домашних системах водоснабжения, а также в системах полива и других установках, не нуждающихся в мощном напоре воды. Мембраны внутри емкостей выполнены из EPDM, рабочая температура колеблется от -10 до +99 градусов. От коррозии бак защищен стойкой краской.

Баки Elbi горизонтального способа установки относятся к серии AFH и имеют сменные мембраны. Вместимость у них больше, чем у предыдущей серии – от 25 до 100 л воды. Такие установки уже могут применяться и на небольших производствах. Баки выполняются из прочной стали и имеют специальную площадку для крепления насоса.

Баки Elbi горизонтального способа

Баки Refix подходят для использования в системе как технического, так и питьевого водоснабжения и являются отличными гидроаккумуляторами. Все части, контактирующие с водой, защищены от ржавчины, а жидкость прекрасно хранится внутри резиновых груш. Модели DD, DE разработаны для использования в целях водосбережения, применяются в системах питьевого водоснабжения, идеальны для использования в условиях с повышенным уровнем образования ржавчины. В баках серии DE имеется груша, которая заменима только в моделях объемом свыше 50 л. У моделей серии HW, предназначенных для систем индивидуального водоснабжения, есть также ножки для установки на полу и место для крепления насоса.

Баки Reflex

Международная компания Zilmet уже более 50 лет удерживает высокие позиции на рынке оборудования, а в Европе считается крупнейшим производителем расширительных баков. Их устройства Hydro-PRO используются для работы с любой водой в различных типах установок. Оборудование изготавливается из углеродистой прочной и качественной стали, а также при производстве используется специальная внутренняя MIG-сварка, благодаря которой получается избежать повреждений мембран из бутиловой резины. Внутри баки покрыты высокопрочной порошковой смолой, которая предотвращает возникновение ржавчины при длительном контакте с влагой. Диапазон рабочих температур – от -10 до +99 градусов.

Бак расширительный Zilmet, 6л

Баки Aquasystem имеют сменные мембраны и бывают различных объемов – от 8 до 50 литров. Максимальное давление теплоносителя составляет 0,5 МПа, а воздуха – 0,15 МПа. Диапазон рабочих температур оборудования варьируется от -10 градусов до +110. Изготавливаются баки из черной стали, окрашенной порошковой краской.

Расширительный бак Aquasystem

Заменяемая мембрана расширительного бака

В отношении качества оборудования стоит особое внимание уделить каучуку, из которого изготавливается диафрагма. Хорошая резина – не только залог долгой службы оборудования, но и безопасность тех, кто будет пользоваться водой из оборудованной баком системы водоснабжения

Расширительный бак для водоснабжения, коллектор

Как правильно отрегулировать давление в гидроаккумуляторе

Корректная работа насосной станции требует грамотной настройки трех основных параметров:

1. Давление, при котором включается насос.
2. Уровень отключения функционирующего агрегата.
3. Напор воздуха в мембранном баке.

Первые два параметра регулирует реле давления. Прибор устанавливается на входном штуцере гидроаккумулятора. Его регулировка происходит опытным путем, для уменьшения погрешности действия выполняются несколько раз. В конструкцию реле входят две вертикальные пружины. Они посажены на металлическую ось и закреплены гайками. Детали отличаются размерами: большая пружина регулирует включение насоса, маленькая требуется для выставления разницы верхнего и нижнего давления. Пружины соединены с мембраной, замыкающей и размыкающей электрические контакты.

Настройка выполняется поворотом гайки при помощи ключа. Вращение по часовой стрелке приводит к сжатию пружины и увеличению порога включения насоса. Поворот против часовой стрелки ослабляет деталь и уменьшает параметр срабатывания. Процедура регулировки происходит по определенной схеме:

1. Проверяется давление воздуха в баке, при необходимости подкачивается компрессором.
2. Гайка большой пружины поворачивается в нужную сторону.
3. Открывается кран для сброса воды. Напор падает, в определенный момент включается насос. Значение давления отмечается на манометре. При необходимости процедура повторяется
4. Разница показателей и предел отключения регулируется малой пружиной. Она чувствительна к настройке, поэтому поворот осуществляется на половину или четверть оборота.
5. Показатель определяется при закрытых кранах и включенном насосе. На манометре будет значение, при котором контакты разомкнутся и агрегат отключится. Если оно от 3 атмосфер и выше, следует ослабить пружину.
6. Следует слить воду и снова запустить агрегат. Процедура повторяется, пока не будут получены необходимые параметры.

За основу берутся заводские настройки реле. Они указаны в паспорте устройства. Средний показатель запуска насоса – 1,4-1,8 бар, отключения – 2,5-3 бар.

• https://dearhouse.ru/oborudovanie/gidroakkumulyator-dlya-otopleniya/
• http://teplodom1.ru/sistemotopl/122-rasshiritelnye-baki-gidroakkumulyatory-dlya-sistem-otopleniya-i-vodosnabzheniya.html
• https://sistema-otopleniya.ru/teploakkumuljatory/gidroakkumuljator-v-sisteme-otoplenija.html
• https://fb.ru/article/410143/gidroakkumulyator-dlya-sistem-otopleniya-ustroystvo-ustanovka-i-printsip-rabotyi
• https://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/kakoe-davlenie-dolzno-byt-v-gidroakkumulatore/

Виды гидроаккумуляторных баков

Гидроаккумуляторы различаются по типу установки: они бывают горизонтальными и вертикальными. Вертикальные гидроаккумуляторы хороши тем, что под их установку проще найти подходящее место.

Как вертикальная, так и горизонтальная разновидность снабжены ниппелем. Вместе с водой внутрь устройства поступает и некоторое количество воздуха. Он постепенно накапливается внутри и “съедает” часть объема гидробака. Чтобы устройство работало исправно, необходимо этот воздух время от времени стравливать через этот самый ниппель.

По типу установки различают вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы. Они имеют некоторые различия в процессе обслуживания, но на выбор во многом влияют размеры места установки

В гидроаккумуляторах, которые устанавливают вертикально, предусмотрен ниппель, который предназначен именно для этих целей. Достаточно нажать на него и подождать, пока воздух покинет устройство. С горизонтальными баками все немного сложнее. Помимо ниппеля для стравливания воздуха из емкости устанавливают запорный кран, а также отвод в канализацию.

Все это относится к моделям, способным накапливать объем жидкости более 50 литров. Если емкость модели меньше, то никаких специальных приспособлений для удаления воздуха из полости мембраны в них не имеется, независимо от типа установки.

Но воздух из них все же необходимо удалять. Для этого из гидроаккумулятора периодически сливают воду, а затем вновь заполняют емкость водой.

Перед началом процедуры следует отключить электропитание реле давления и насоса, или же всей насосной станции, если гидробак находится в составе такого устройства. После этого нужно просто открыть ближайший смеситель.

Воду сливают до тех пор, пока емкость не опустеет. Далее кран закрывают, на реле давления и насос подают электропитание, вода заполнит емкость гидроаккумулятора в автоматическом режиме.

Гидроаккумуляторы с корпусом синего цвета используют для холодной воды, а красные – для систем отопления. Не стоит использовать эти устройства в других условиях, поскольку различаются они не только цветом, но и материалом мембраны, и способностью переносить определенный уровень давления

Обычно предназначенные для автономных инженерных систем баки различаются по цвету: синие и красные. Это предельно простая классификация: если гидробак синий, значит, он предназначен для систем холодного водоснабжения, а если красный – для установки в отопительный контур.

Если же производитель не обозначил свою продукцию одним из этих цветов, то назначение устройства следует уточнить в техническом паспорте изделия. Помимо цвета эти два типа гидроаккумулятора различаются, главным образом, по характеристикам материала, использованного при изготовлении мембраны.

В обоих случаях это резина высокого качества, предназначенная для контакта с пищевыми продуктами. Но в синих емкостях стоят мембраны, рассчитанные на контакт с холодной водой, а в красных – с горячей.

Очень часто гидроаккумулятор поставляется как часть насосной станции, которая уже укомплектована реле давления, манометром, поверхностным насосом и другими элементами

Синие устройства способны переносить более высокое давление, чем емкости красного цвета. Не рекомендуется использовать для холодной воды гидроаккумуляторы, предназначенные для систем ГВС и наоборот. Неправильные условия эксплуатации приведут к скорому износу мембраны, гидробак придется ремонтировать или даже полностью заменить.

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.

Монтаж гидробака открытого типа

Устройство открытого типа используется все реже, так как требует постоянного вмешательства пользователя в свою работу. Открытый расширительный бак — это негерметичная емкость, которая служит для образования давления в водопроводе, аккумулирования воды, а также служит в качестве расширительной камеры.

К баку подключают: кран для слива, патрубки для рециркуляционной и подающей трубы, контрольную и переливную трубу

Бак устанавливают выше самой верхней сантехнической точки, например, на чердаке, вода в систему поступает самотеком. Каждый метр, на который поднимается устройство, увеличивает давление в водопроводе на 0,1 атмосфер.

Чтобы автоматизировать процесс обеспечения водой, бак оснащают поплавковым переключателем и устанавливают автоматическое реле, которое будет включать и отключать насос.

Емкость монтируют в непромерзаемом помещении, накрывают крышкой от пыли и мусора, укутывают стенки минеральной ватой или другим утеплителем

Схемы подключения

Как должна быть устроена система водоснабжения с гидроаккумулятором? Ответ вполне предсказуемо зависит от функций последнего.

Накопление воды

Бак подключается к водопроводу в любой его точке. На вводе водоснабжения монтируется обратный клапан, срабатывающий при падении давления в магистральном водопроводе и исключающий слив находящейся в гидроаккумуляторе воды.

Подключение бака возможно в любой точке водопровода

Ресивер в системе с насосом

Гидроаккумулятор  подключается к водопроводу в любой точке. Обратный клапан нужен и в этом случае. Инструкция по его установке определяется типом насоса: у погружного он монтируется на выходном патрубке, у поверхностного — на конце всасывающей трубы. В последнем случае перед клапаном желательна установка фильтра грубой очистки.

Система с погружным насосом

Насосная станция и резервная емкость

Довольно распространенная схема резервного водоснабжения, реализованная, в частности, в доме автора статьи — подача воды насосной станцией из накопительной емкости.

Принципиальная схема водоснабжения с резервной емкостью и насосом

Зачем нужен в этой схеме гидроаккумулятор — мы уже выяснили: он стабилизирует давление во внутреннем водопроводе при включении насоса и делает его запуски более редкими.

У подключения емкости и насосной станции есть ряд тонкостей:

Поплавковый клапан (такой же, как в сливном бачке унитаза) обеспечивает автоматическое наполнение резервного бака из магистрального водопровода. Клапан устанавливается в боковую стенку бака чуть ниже крышки;

Заливной поплавковый клапан

• Входной патрубок насосной станции подключается к врезке в нижней части бака;
• Участок между емкостью и насосом должен иметь как минимум такой же внутренний диаметр, что и всасывающий патрубок. Иначе он будет ограничивать производительность насосной станции;

Обратите внимание на диаметр трубы на входе насоса

Между емкостью и насосом должен стоять обратный клапан. Без него находящая в мембранном баке под давлением вода будет сливаться обратно в емкость сразу после отключения насоса;

Между насосом и емкостью стоит обратный клапан

Поплавковый клапан подключается к вводу водоснабжения. После него (но до врезки напорной линии насоса) устанавливается второй обратный клапан или шаровый кран. В последнем случае система водоснабжения переключается с магистрального водопровода на емкость вручную; зато при закрытом кране вода во внутренний водопровод будет подаваться только из емкости.

Борьба с гидроударами

Предназначенный для защиты от гидроударов мембранный бачок монтируется на вводе водоснабжения, до сантехнических приборов и подключаемой к воде бытовой техники. В случае коллекторной разводки воды допустима его установка на коллекторе.

Мембранный бачок на коллекторе

Расширительный бак ГВС

Предназначенный для компенсации теплового расширения воды мембранный бачок подключается к водопроводу после бойлера или непосредственно перед ним.

Кроме него, в системе должны присутствовать еще два элемента арматуры:

1. Обратный клапан перед бойлером. Он поможет сохранить нагретую воду при отключении водоснабжения. Клапан ставится перед расширительным баком;
2. Предохранительный клапан. Он обычно ставится сразу после обратного и дублирует функции расширительного бака, сбрасывая избыток воды при угрожающе высоком давлении в водопроводе. Он, в частности, исключит повреждение бойлера и трубопровода при разрыве эластичной мембраны расширительного бачка.

Схема подключения бойлера

Группа безопасности бойлера — предохранительный и обратный клапаны в общем корпусе

Обязательно ли  наличие мембранного бачка  в такой системе?

Нет. Избыток воды вполне может быть сброшен через предохранительный клапан. Однако при значительном объеме бойлера количество сбрасываемой в дренаж воды будет исчисляться литрами, что несколько расточительно.

Функциональная нагрузка

Его работа заключается в следующем:

• с помощью помпы, вода, под давлением, подается в мембрану гидроаккумулятора,
• когда достигается допустимый уровень порога давления, реле деактивирует насос и жидкость перестает поступать,
• при заборе воды, давление немного падает, и насос включается автоматически, и жидкость опять подается в мембрану.

Эффективность работы агрегата зависит от величины гидробака. Чем больше его объем, тем продуктивнее будет функционировать механизм в целом.

Про канализационные, гофрированные трубы для наружной канализации написано здесь.

На странице: https://ru-canalizator.com/septiki/stochnye-vody/drenazhnaya-gofrirovannaya.html прочитайте про дренажные, гофрированные, перфорированные трубы с геотканью на 200 мм.

Если есть необходимость, реле давления можно подстраивать в нужном вам режиме.

Снизить результативность работы гидроаккумулятора способен растворенный в жидкой субстанции воздух, который со временем накапливается в мембране.

Поэтому, в качестве профилактических мер, необходимо, периодически, стравливать накопившийся воздух (различные виды кранов Маевского для чугунных радиаторов описаны в этой статье).

Как часто нужно проводить данную процедуру?

Все зависит от объема резервуара и частоты его использования. В среднем – это один раз в два — три месяца.