На загородных участках, не снабженных центральным водопроводом, возникает необходимость подводить воду самостоятельно. Однако выкопать колодец или скважину и просто установить электронасос явно недостаточно по нескольким причинам: напор воды поддерживается на ограниченном расстоянии, которое уменьшается еще с учетом глубины скважины, число включений за определенный промежуток времени строго регламентируется во избежание преждевременной поломки. Для поддержания давления в автономную систему включают расширительный бак для водоснабжения, накапливающий определенное количество жидкости и позволяющий насосу не включаться при кратковременном открытии крана. Кроме того, на случай перебоев с электричеством создается запас воды, компенсируются гидроудары, что защищает бытовую технику: бойлеры, стиральные машины.
Баки для водоснабжения представляют собой металлические емкости, одна часть которых заполнена воздухом, а другая - жидкостью. Горизонтальная или вертикальная ориентация не имеет принципиальной разницы, для каждого конкретного случая выбирается такая форма, которая позволит наиболее удобно установить агрегат на предназначенное для него место.
По принципу действия бывают расширительные баки:
- открытого типа;
- мембранные (закрытые), называемые также гидроаккумуляторами, или экспанзоматами.
От вида зависит схема подключения баков в систему питьевого водоснабжения. Первый - это просто большая емкость. Крышка здесь есть, но она служит не для герметизации, а скорее как защита от мусора. Бак размещается в точке, находящейся значительно выше места разбора, чаще всего на чердаке, и при открытии крана вода идет самотеком. Эти устройства используются очень редко, так как они имеют ряд существенных недостатков:
- необходим монтаж автоматического реле для отключения насоса при наполнении резервуара;
- открытое соприкосновение с воздухом ведет к попаданию в воду кислорода, что способствует коррозии металлических деталей;
- требуется произвести утепление помещения с установленным баком во избежание замерзания его зимой.
В гидроаккумуляторах металлическая емкость специальной мембраной разделяется на две части, в одну из которых закачивается воздух, а другая предназначена для воды. Конструкция герметична, жидкость по мере поступления занимает все больше места, растягивает мембрану и сжимает соседнюю камеру. Когда сопротивление воздуха достигает заданного значения, работа насоса автоматически прекращается и возобновляется после расхода запаса из бака и снижения давления до определенного минимума. Следует учитывать, что максимальный объем воды составляет лишь третью часть общей емкости агрегата, то есть, к примеру, расширительные мембранные баки для водоснабжения на 100 литров накапливают 33 л жидкости.
Основные критерии выбора гидроаккумулятора
Для расчета оптимального объема бака нужно определить количество потребителей будущего водопровода. Причем имеется в виду не число проживающих в доме людей, а подключенная бытовая техника (посудомоечная машина, бойлер) и краны разбора (унитаз, смеситель, душевая кабина). В расчетах учитывается вероятность одновременного использования нескольких точек, по их результатам и практическому опыту специалисты вывели следующую схему:
- до 3 потребителей - 20–24 л;
- 4–8 - 50–60 л;
- свыше 10-100 л и более.
Если застройщик предлагает купить баки для автоматизированных систем водоснабжения - речь идет о станции, состоящей из насоса, гидроаккумулятора и блока управления комплексом. Для этой цели обычно выбирают горизонтальный бак (его проще крепить на поверхностном насосе), оснащенный обратным клапаном, предотвращающим произвольный слив воды в скважину после отключения. Кроме того, в технической документации должно быть указано, что гидроаккумулятор можно использовать для питьевого водоснабжения. Слова «не подходят под нормы DIN1988» в паспорте импортного агрегата означают, что он предназначен только для технической или хозяйственной воды.
Важно обратить внимание на возможность ремонта и обслуживания экспанзомата, а не просто изучить цены на расширительные баки для систем водоснабжения. В частности, гидроаккумуляторы бывают двух типов: баллонные и мембранные. Это разделение достаточно условное, так как те и другие имеют в своей конструкции мембрану, которая в первом случае крепится на входе, является сменной деталью и не допускает соприкосновения воды с металлическим корпусом, а во втором - установлена в глубине бака и не подлежит ремонту. Предпочтительнее приобрести баллонный гидробак, не подвергающийся коррозии, где практически все детали заменяемы.
Варианты для отопления
Внешне все бытовые гидроаккумуляторы выглядят одинаково, однако виды для отопления призваны не создавать требуемое давление, а предотвращать его повышение. Разное устройство баков для систем холодного и горячего водоснабжения не позволяет заменять их друг другом. В процессе подогрева теплоносителя его объем увеличивается, а в трубах отопления повышается давление. С целью предотвращения протечек, а также для вывода воздуха, к контуру подключается расширительный бак, принимающий лишнюю жидкость.
В систему отопления с естественной циркуляцией можно поставить открытый резервуар. Он применяется редко из-за обилия неудобств, возникающих при использовании. Располагается бак только в высшей точке отопительного контура, непосредственное соприкосновение воды с воздухом способствует коррозии металлических деталей, происходит испарение теплоносителя, за уровнем которого приходится следить и доливать по мере надобности. Мембранные же баки устанавливаются в любой точке контура закрытого типа. Для поддержания стабильной работы отопления агрегаты снабжены компрессором, воздух стравливается при повышении давления или закачивается при его понижении. Кроме того, исключено испарение теплоносителя из герметичного бака.
При расчете вместительности экспанзомата следует учесть, что при нагревании объем воды увеличивается ориентировочно на 0,3 % каждые 10 °C. Необходимо также обращать внимание, поддерживает ли выбранная модель рабочие параметры системы и тип теплоносителя. Технические характеристики обычно указываются в сопроводительной документации.
Например, малогабаритные баки Reflex серий N и NG предназначены для закрытых контуров отопления, использующих воду или раствор гликоля с концентрацией до 50 %. Мембрана во всех вариантах несъемная, номинальный объем от 8 до 5 000 л, поддерживаемое давление 6, 10 или 16 бар, рабочая температура бака 120 °C, мембраны - 70 °C.
Стоимость оборудования изменяется в зависимости от его вместительности:
- NG 18 (12 л, 3 бара) – 1 440 рублей;
- NG 50 (50 л, 6 бар) – 4 410 рублей;
- NG 100 (100 л, 6 бар) – 9 630 рублей.
Экспанзоматы для горячего водоснабжения
В основном в автономных водопроводах для подогрева устанавливаются бойлеры, но существует вариант, когда для горячего водоснабжения используется жидкость из отопительной системы. В этом случае важно правильно выбрать расширительный бак, который должен не только поддерживать нужные функциональные параметры, но и соответствовать дополнительным требованиям. Мембрана и другие детали, с которыми соприкасается вода, изготавливается из материалов, отвечающих гигиеническим нормам для приборов, работающих с питьевой жидкостью.
Продукция отечественных производителей
Успешно конкурируют с продукцией известных зарубежных фирм баки для систем отопления и водоснабжения Джилекс, ничуть не проигрывая в качестве, но предлагая потребителю гидроаккумуляторы по более низким ценам. Расширительные баки для закрытого контура имеют стальной корпус, мембрана из этилен-попилен-диен мономера (EPDM) съемная на устройствах, начиная с 24 л. В зависимости от номинального объема, цена составляет: 18 л - 1170 рублей; 50 л - 2750; 100 л - 5300.
Еще одна российская компания, основная продукция которой - отопительные котлы, предлагает покупателям мембранный бак Эван. Гидроаккумуляторы одного класса производства Эван и Джилекс стоят практически одинаково: вариант номинального объема 100 л и максимального рабочего давления 10 бар - 3 250 и 3 400 рублей соответственно.
И отопления сегодня есть практически в каждом загородном коттедже. Единственный его недостаток в том, что батареи довольно сильно сушат воздух, но справиться с ним можно, просто поставив в комнате небольшой аквариум или другую емкость с водой.
Кроме того, система эта достаточно надежна и не так часто нуждается в обслуживании и ремонте. Единственный элемент, на который нужно обратить внимание, - расширительный бак для водоснабжения. Если выбрать или смонтировать его неправильно - не избежать серьезных проблем. Вы же не хотите остаться без отопления посреди зимы?
Что это такое?
Кстати, а что это за бак такой? Это специальная емкость, предназначенная для компенсации в системе, которое случается при повышении температуры воды.
Кроме того, второй их «обязанностью» является поддержание оптимального давления в системе. Если вы нуждаетесь в большой отопительной системе или системе горячего водоснабжения, их покупка неизбежна.
Какими они бывают?
Принцип работы
Когда вода в системе нагревается до определенной температуры, она расширяется, причем излишки как раз уходят в бак. Охлаждаясь, жидкость уходит обратно в трубы. Отметим, что расширительный бак для систем водоснабжения сконструирован таким образом, чтобы вода не соприкасалась с внутренней поверхностью стенок. Для этого они покрыты специальным материалом на основе резины. Чем стенки бака толще, тем дольше срок его службы.
Дополнительные функции
Принято считать, что расширительный бак для водоснабжения выполняет только те функции, которые прямо вытекают из его названия. Но инженеры не простили бы себе, если бы такое количество воды использовалось только лишь для циркуляции по замкнутой системе труб.
Очень важной их функцией является защита всей конструкции от возможных Нередко они совмещают роль бака для пожаротушения и емкости с запасом воды. Таковая наверняка пригодится на просторах нашей страны, где коммунальные службы обожают чего-нибудь отключать.
Замечания по монтажу
Категорически не рекомендуется покупать и устанавливать расширительный бак для водоснабжения, не проведя всех необходимых расчетов. Это не только может привести к выходу всей системы из строя, но и послужить причиной несчастных случаев.
Правило второе: установкой должен заниматься только сертифицированный специалист, а сам бак нужно как можно надежнее крепить к забетонированному основанию.
Если используется подвесной расширительный бак для водоснабжения, то при весе устройства более 30 килограммов крепить его можно только на специально сконструированную и должным образом укрепленную раму.
Однако помните, какими бы надежными ни были современные устройства, риск их выхода из строя остается всегда.
Применяемые в системах холодного водоснабжения при подаче воды в дом от внешнего источника.
Правильный подбор, монтаж и эксплуатация баков обеспечит безопасную работу систем и сведет на нет вероятность возникновения аварийных ситуаций.
Мембранные баки VALTEC для систем отопления
Назначение расширительного бака VALTEC
Основная задача мембранного расширительного бака в системе отопления – компенсировать увеличение объема воды вследствие ее температурного расширения.
При отсутствии в замкнутой системе емкости, куда могут поступать излишки теплоносителя, даже незначительное увеличение температуры приведет к возрастанию давления, которое может превысить предельно допустимую величину для элементов гидравлической системы.Как работает расширительный бак VALTEC
В расширительном мембранном баке находится диафрагма, которая разделяет его на две части, одна из которых содержит азот, находящийся под начальным избыточным давлением, а в другую часть поступают излишки теплоносителя из системы.
Первоначально весь объем расширительного бака полностью занят азотом; при нагреве теплоносителя его объем увеличивается, что приводит к сжатию азота. Давление азотной подушки увеличивается и выравнивается с давлением в системе отопления на данном статическом уровне. Когда температура теплоносителя и, соответственно, его объем уменьшается, давление азотной подушки возвращает теплоноситель обратно в систему, не давая давлению в системе снизиться ниже настроечного уровня.
Место подключения расширительного мембранного бака VALTEC к системе отопленияДавление в точке подключения мембранного бака к системе всегда равно статическому давлению в данной точке при данных температурных параметрах.
Таким образом, от места расположения расширительного бака зависят параметры работы всех остальных элементов системы отопления, требуемое начальное давление в расширительном баке и сам объем бака. На рис. 1 приведено несколько вариантов присоединения мембранного бака к системе отопления со следующими высотными параметрами:- превышение верхней точки системы над нижней (H) – 10 м;
- теплогенератор и предохранительный клапан расположены на 2 м выше нижней точки системы (h 1);
- расширительный бак помещен на 1 м выше точки его подключения к системе (h 2);
- статическое давление на уровне нижней точки системы – 15 м вод. ст.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
Рис. 1. Варианты подключения мембранного бака к системе отопления
У выносных флажков на рис. 1 обозначены расчетные значения рабочего давления в характерных точках каждой системы (в м вод. ст).
Значение настройки предохранительного клапана принято 33 м вод. ст., напор насоса – 6 м вод. ст., емкость системы – 200 л. Разница максимальной и минимальной температур теплоносителя – 80 ºС.
В табл. 1 приведены расчетные характеристики мембранных баков для схем с их разным подключением.
Таблица 1. Расчетные данные по системам рисунка 1
Подбор мембранного расширительного бака VALTEC
Достаточный объем мембранного расширительного бака рекомендуется определять по формуле:
V б = C · β t / (1 – P a min / P a max), (1)
где C – общий объем теплоносителя в системе отопления, л. Включает в себя объем воды в трубах, котле, радиаторах и других элементах системы. Этот показатель подсчитывается по фактической емкости каждого элемента системы; P a min – начальное (настроечное) абсолютное давление в расширительном баке, бар; P a max – максимальное абсолютное давление, возможное в расширительном баке, бар.
С определенной погрешностью значение объема теплоносителя в системе можно выбирать из табл. 2. При расчетах на стадии технико-экономического обоснования допускается принимать удельную емкость системы отопления 15 л/кВт.
Значения коэффициента температурного расширения теплоносителя β t , соответствующие максимальной разнице температур воды в неработающей и работающей системе, рекомендуется принимать из табл. 3.
Настроечное абсолютное давление вычисляется по формуле:
P a min = P a 0 + P ст max – 0,1· (H Б + h 2 + 1), (2)
где P a 0 – атмосферное давление, бар; P ст max – статическое давление на уровне нижней точки системы, бар; Н Б – превышение точки врезки бака над нижней точкой системы, м; h 2 – превышение центра бака над точкой врезки, м.
При расположении бака ниже точки врезки h 2 подставляется со знаком «минус».
Абсолютное максимальное давление, возможное в расширительном баке:
P a max = P a 0 + P ПК + P ст Б – P ст ПК – 0,1· h 2 , (3)
где P ПК – давление настройки предохранительного клапана, бар; P ст Б – статическое давление на уровне установки предохранительного клапана, бар; P ст ПК – статическое давление на уровне врезки в систему мембранного бака, бар.
Таблица 2. Ориентировочный объем теплоносителя в системе
Таблица 3. Значение коэффициента температурного расширения теплоносителей β t
| Температура, °С | Содержание гликоля, % | |||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 | |
| 0 | 0,0002 | 0,0032 | 0,0064 | 0,0096 | 0,0128 | 0,0160 | 0,0224 | 0,0288 |
| 10 | 0,0004 | 0,0034 | 0,0066 | 0,0098 | 0,0130 | 0,0162 | 0,0226 | 0,0290 |
| 20 | 0,0018 | 0,0048 | 0,0080 | 0,0112 | 0,0144 | 0,0176 | 0,0240 | 0,0304 |
| 30 | 0,0044 | 0,0074 | 0,0106 | 0,0138 | 0,0170 | 0,0202 | 0,0266 | 0,0330 |
| 40 | 0,0079 | 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 | 0,0228 | 0,0258 | 0,0288 | 0,0318 | 0,0348 | 0,0378 | 0,0438 | 0,0498 |
| 80 | 0,0290 | 0,0320 | 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 | 0,0435 | 0,0465 | 0,0491 | 0.0517 | 0,0543 | 0,0569 | 0,0621 | 0,0673 |
| 110 | 0,0515 | 0,0545 | 0,0568 | 0,0591 | 0,0614 | 0,0637 | 0,0683 | 0,0729 |
| 120 | 0,0603 | 0,0633 | 0,0653 | 0,0673 | 0,0693 | 0,0713 | 0,0753 | 0,0793 |
Как показывает анализ формулы 1, оптимальный выбор объема расширительного мембранного бака напрямую связан с правильной настройкой предохранительного клапана (согласно СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов» это обязательный для экспанзомата элемент). Обычно он настраивается на давление, превышающее допустимое для самого уязвимого элемента системы на 10 % (с учетом разности высот клапана и защищаемого элемента). Поэтому для систем отопления рекомендуется применять клапаны с возможностью регулировки давления настройки. Кроме того, клапан обязательно должен иметь устройство принудительного открывания («подрыва») для периодической проверки его работоспособности и во избежание залипания золотника. Пример такого клапана показан на рис. 3..jpg) Рис. 3. Предохранительный клапан VALTEC VT.1831 с возможностью настройки и принудительным «подрывом»
|
Настроечное давление бака не должно быть ниже гидростатического давления на уровне центра бака более, чем на 1 м вод. ст. (0,1 бара). В противном случае уже в процессе заполнения системы полезный объем бака заполнится теплоносителем, и при последующем нагреве и расширении жидкости будет предоставлен меньший объем, чем это необходимо. Иными словами, если в баке настроечное (заводское) давление равно 1,5 бара, то заполнять систему нужно до давления на уровне центра бака, не превышающего 1,6 бара. Если по проекту в системе необходимо установить большее гидростатическое давление, то для этого, перед монтажом бака, в нем необходимо поднять давление при помощи воздушного насоса.
В двух одинаковых системах, различающихся только по типу теплоносителя, расширительный бак большего объема потребуется в той системе, где используется незамерзающий теплоноситель на основе гликоля (этилен- или пропиленгликоля), т.к. коэффициент расширения у гликолевых растворов несколько выше, чем у воды.Таким образом, при переходе с водяной системы на систему с гликолем, возможно, потребуется замена бака на больший по типоразмеру или установка дополнительного расширительного бака.
Сигналом к тому, что система нуждается в баке большей емкости, служит частое срабатывание предохранительного клапана.
Примеры обвязки с мембранным бакам
.jpg)
Рис. 4. Установка расширительного бака в системе с одним котлом: 1 – расширительный бак; 2 – предохранительный клапан; 3 – циркуляционный насос; 4 – фильтр; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – воздухоотводчик
В данном случае экспанзомат расположен на обратном трубопроводе системы, что позволяет эксплуатировать его при меньшей температуре теплоносителя, чем если бы он был установлен на линии подачи. Такое решение позволяет продлить срок службы аппарата. Подключение бака на всасывающем патрубке насоса предохраняет насос от кавитации.
.jpg)
Рис. 5. Установка расширительных баков в системе с несколькими котлами и автоматическим ограничением минимальной температуры воды в обратном трубопроводе (предусмотрено по одному баку на каждый котел): 1 – расширительный бак; 2 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик); 3 – циркуляционный насос; 4 – трехходовой смесительный клапан; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – гидравлическая стрелка
В данной схеме предусмотрено по одному экспанзомату на котел. Емкость каждого из них должна быть не меньше расчетной на всю систему, т.е. если по расчету ей необходим бак емкостью 80 л, то такой должна быть емкость каждого из устанавливаемых аппаратов. Это обусловлено тем, что при работе на пониженной мощности, когда выключается горелка одного из котлов, также происходит отключение соответствующего циркуляционного насоса и закрытие трехходового клапана. При этом циркуляция воды через отключенный котел отсутствует, и расширительный бак, установленный на данном котле, изолируется от остальной системы. Оставшийся в работе экспанзомат должен обеспечить компенсацию расширения теплоносителя во всем объеме системы. Это положение справедливо и при использовании двухходовых клапанов, выполняющих функцию блокировки котлов.
.jpg)
Рис. 6. Установка расширительного бака в системе с несколькими котлами и автоматическим ограничением минимальной температуры воды в обратном трубопроводе (один расширительный бак на всю систему): 1 – расширительный бак; 2 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик); 3 – циркуляционный насос; 4 – трехходовой смесительный клапан; 5 –обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – гидравлическая стрелка
Мембранные баки для систем ГВС
Основное отличие мембранных баков для водоснабжения заключается в том, что вода в них не должна соприкасаться со стенками корпуса, как это допускается в системах отопления. Поэтому в них всегда применяется мембрана камерного типа (в виде мешка). Кроме того, к материалу мембраны баков для водоснабжения предъявляются повышенные требования по допустимости контакта с пищевыми жидкостями.
Расчет мембранного расширительного бака для ГВС производится по формуле 1. Подсчет объема воды в системе ведется с учетом воды, содержащейся в трубопроводах и водонагревателе или теплообменнике.
Пример установки мембранного бака для ГВС приведен на рис. 7..jpg)
Рис. 7. Установка расширительного бака в системе горячего водоснабжения: 1 – расширительный бак; 2 – предохранительный клапан; 3 – насос; 4 – фильтр; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран
Мембранные баки VALTEC для систем ХВС (гидроаккумуляторы)
.jpg)
| Марка | Объем, л | D, мм | Н, мм | L, мм | Dу | Dy2 |
| VAV 8 | 8 | 200 | 333 | 3/4 | ||
| VAV 12 | 12 | 280 | 323 | 3/4 | ||
| VAV 24 | 24 | 280 | 523 | 3/4 | ||
| VAV 50 | 50 | 365 | 683 | 3/4 | ||
| VAV 80 | 80 | 410 | 795 | 3/4 | ||
| VAV 100 | 100 | 495 | 809 | 3/4 | 3/4x1/2 | |
| VAV 150 | 150 | 495 | 1079 | 3/4 | 3/4x1/2 | |
| VAO 24 | 24 | 280 | 297 | 523 | 1 | |
| VAO 50 | 50 | 365 | 382 | 595 | 1 | |
| VAO 80 | 80 | 410 | 427 | 728 | 1 | |
| VAO 100 | 100 | 495 | 517 | 730 | 1 | 3/4x1/2 |
| VAO 150 | 150 | 495 | 517 | 1000 | 1 | 3/4x1/2 |
Номенклатура и габаритные размеры баков для отопления
.jpg)
| Марка | Объем, л | D, мм | Н, мм | Dу |
| VRV 8 | 8 | 200 | 333 | 3/4 |
| VRV 12 | 12 | 280 | 323 | 3/4 |
| VRV 18 | 18 | 280 | 423 | 3/4 |
| VRV 24 | 24 | 280 | 523 | 3/4 |
| VRV 35 | 35 | 365 | 473 | 3/4 |
| VRV 50 | 50 | 365 | 605 | 3/4 |
| VRV 80 | 80 | 410 | 735 | 3/4 |
| VRV 100 | 100 | 495 | 809 | 3/4 |
| VRV 150 | 150 | 495 | 1079 | 3/4 |
Нормативные требования к мембранным бакам
| Требование норматива | Норматив |
| 4.34. Расширительные баки должны быть цилиндрической формы; для баков с внутренним диаметром корпуса до 500 мм должны приниматься плоские приварные или эллиптические днища, а при диаметре более 500 мм – эллиптические. | СП 41-101-95 |
| 4.35. Расширительные баки должны быть оборудованы предохранительными клапанами. | |
| 4.47. Предохранительные устройства должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в защищенном элементе не превышало расчетное более чем на 10 %, а при расчетном давлении до 0,5 МПа – не более чем на 0,05 МПа. Расчет пропускной способности предохранительных устройств должен производиться согласно ГОСТ 24570. | |
| 7.2.6.1. Для компенсации температурных расширений теплоносителя в независимых системах отопления следует предусматривать расширительные баки. | СП 31-106-2002 |
| 7.2.6.2. В системе водяного отопления с искусственным побуждением циркуляции теплоносителя могут использоваться открытые или закрытые расширительные баки, располагаемые в помещении теплогенератора. Рекомендуется применять расширительные баки диафрагменного типа с тепловой изоляцией. | |
| 7.2.6.3. Требуемая вместимость бака устанавливается в зависимости от объема теплоносителя в системе отопления. | |
| 5.19. Для приема излишков воды в системе при ее нагревании и для подпитки системы отопления при наличии утечек в автономных котельных рекомендуется предусматривать расширительные баки диафрагменного типа. | СП 41-104-2000 |
| 3.4. Не допускается применять металлополимерные трубы для расширительного, предохранительного, переливного, сигнального трубопроводов. | СП 41-102-98 |
| 13.14. Водонапорные и гидропневматические баки питьевой воды, а также бакиаккумуляторы надлежит изготовлять из металла с наружной и внутренней антикоррозионной защитой; при этом для внутренней антикоррозионной защиты следует применять материалы, разрешенные Главсанэпиднадзором России. Для баков-аккумуляторов систем горячего водоснабжения тепловую изоляцию следует предусматривать по расчету. | СНиП 2.04.01-85* |
| 13.17. Гидропневматические баки должны быть оборудованы подающей, отводящей и спускной трубами, а также предохранительными клапанами, манометром, датчиками уровня и устройствами для пополнения и регулирования запаса воздуха. | |
| 13.10. Запас воды в баках-аккумуляторах, устраиваемых в бытовых зданиях и помещениях промышленных предприятий, следует определять в зависимости от времени их заполнения в течение смены, принимаемого при числе душевых сеток: 10–20 – 2 ч; 21–30 – 3 ч; 31 и более – 4 ч. |
Подробно рассмотрен расширительный бак для водоснабжения, принцип работы и устройство, виды и особенности. Предъявлены критерии выбора расширительного бака, рассмотрены недостатки и основное назначение.
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
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: )
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: )
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: )
- 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
- Корпус;
- Уровень воды;
- Труба холодной воды;
- Спускная труба;
- Клапан предохранительный;
- Запорный вентиль;
- Верхняя точка в стояке трубопровода.
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.
Экология потребления.Усадьба:Ставшая уже привычной для многих автономная система водоснабжения будет долгое время бесперебойно выполнять свои функции только тогда, когда в ее конструкции присутствует расширительный бак. Это достаточно простое многофункциональное устройство выпускается в различных модификациях. Чтобы правильно подобрать оборудование для своей системы, нужно точно представлять принцип его работы и разбираться в основных типах устройств.
Ставшая уже привычной для многих автономная система водоснабжения будет долгое время бесперебойно выполнять свои функции только тогда, когда в ее конструкции присутствует расширительный бак. Это достаточно простое многофункциональное устройство выпускается в различных модификациях. Чтобы правильно подобрать оборудование для своей системы, нужно точно представлять принцип его работы и разбираться в основных типах устройств.
Рассмотрим конструкцию прибора. Чаще всего это закрытое устройство мембранного типа. Резиновая мембрана делит емкость на две камеры. В первой находится воздух, во второй – вода. После активации насос начинает подавать жидкость в водяную камеру. Она наполняется и сжимает воздушную. Количество воздуха в баке уменьшается, а давление увеличивается. В тот момент, как оно достигнет заданной величины, насос отключается.
По мере того, как вода из бака расходуется на хозяйственные нужды, объем заполненной воздухом камеры увеличивается, и давление, соответственно, падает. По достижению им минимально допустимого значения, насос вновь запускается в работу. Цикл автоматически повторяется. Рабочий диапазон давления выбирает пользователь, настройки устройства предельно просты.
Бак может оснащаться манометром, что позволит следить за давлением в системе. Прибор выполняет несколько функций:
Защищает насосное оборудование от быстрого износа, предотвращая частые включения/выключения устройства.
- Сохраняет определенное количество воды, что позволяет пользоваться водопроводом еще некоторое время после отключения электроэнергии.
- Защищает водопровод от гидроудара, который может возникнуть в случае попадания в трубопровод воздуха или при перепадах напряжения в электросети.
В продаже встречаются две разновидности расширительных баков. Первая – оборудование со стационарной диафрагмой, жестко закрепленной внутри резервуара. Это существенно упрощает конструкцию устройства и удешевляет его производство. Но при этом жестко закрепленная диафрагма имеет и недостатки. Прежде всего, содержащаяся в водной камере жидкость контактирует со стенками бака. Это может привести к быстрой коррозии емкости. Несмотря на то, что внутренняя поверхность прибора покрывается специальным защитным составом, именно ржавчина становится причиной выхода устройства из строя.
Еще один минус – отсутствие возможности при необходимости заменить мембрану. Как только она испортится, прибор придется заменить.
Надо признать, что срок эксплуатации этой разновидности приборов невелик. Более долговечны и надежны расширительные баки со сменной диафрагмой. Отслуживший свое элемент легко меняется на новый через специальный фланец, который располагается на корпусе прибора. Немного иначе все происходит с крупногабаритными устройствами. Мембраны таких баков дополнительно закрепляются к ниппелю задней частью, что нужно обязательно учитывать при смене диафрагмы.
Выгодной особенностью баков со сменной мембраной является то, что вода заливается внутрь резиновой диафрагмы. Таким образом, ее контакт со стенками бака невозможен, что надежно защищает их от коррозии. Помимо этого, в воду не могут попасть загрязнения, и она остается чистой. Таким образом, срок службы мембранных баков такого типа намного дольше, но и стоимость выше. Обе модификации производятся в горизонтальном и вертикальном исполнении.
Основная характеристика мембранного бака, которая определяет выбор устройства,- это его объем. В среднем он может варьироваться от 20 до 100 л. Главное правило: вместимости прибора должно быть достаточно для удовлетворения всех хозяйственных нужд владельца дома. Поэтому при определении объема мембранного бака обязательно учитываются следующие факторы:
Число водоразборных точек. При этом считаются не только краны и душевые лейки, но и использующие воду бытовые приборы, такие как стиральная или посудомоечная машины.
- Количество жильцов, которые будут пользоваться водопроводом.
- Предельно допустимое производителем число пусков и остановок насоса за час.
- Вероятность одновременной работы сразу нескольких водоразборных точек.
Подбирая нужный объем мембранного бака, нужно учесть еще несколько моментов. Чем меньше емкость, тем чаще внутри системы будут возникать скачки давления. Помимо этого насосное оборудование будет включаться/выключаться намного чаще, чем при работе с крупным резервуаром. Поэтому при прочих равных условиях стоит по возможности выбирать расширительный бак большего объема.
Если в процессе эксплуатации выяснилось, что емкость мала, можно установить дополнительный бак. При этом никакие демонтажные работы не понадобятся, новый прибор устанавливается рядом с действующим. После его монтажа размер емкости будет определяться как совокупный объем обоих резервуаров. При покупке не стоит пытаться максимально сэкономить, лучше приобрести качественный прибор от заслуживающего доверия производителя.
Если выбрана модель со сменной диафрагмой, стоит поинтересоваться стоимостью расходников. Некоторые не самые добросовестные производители предлагают их за явно завышенную цену, что очень невыгодно.
Мембранный бак – необходимый элемент автономного водопровода. Его установка позволяет сделать эксплуатацию системы подачи воды длительной, комфортной и бесперебойной. опубликовано
