Назначение гидроаккумулятора
Гидроаккумуляторы используют в системах отопления, холодного и горячего водоснабжения
Основная функция гидроаккумулятора – накапливать жидкость и поддерживать давление в водопроводной системе. Для этого данный узел оборудован манометром и реле, которые выдерживают определенный промежуток, в крайних точках которого происходит автоматическое включение и выключение насоса.
Нельзя путать гидробак и расширительный бачок. Второй нужен в системе отопления, чтобы компенсировать потери при испарении горячей жидкости, а также брать на себя лишний воздух, возникающий при нагревании воды в бойлере.
Гидроудар – это опасное явление для пластиковых труб. Возникает он при встречном движении жидкости: резкое закрытие крана останавливает поток, и он начинает двигаться в обратную сторону, сталкиваясь с волной, идущей от насоса. В определенный момент в трубе скапливается слишком много жидкости, которая способна разорвать пластик и даже металл. Гидроаккумулятор сдерживает образование гидроудара, так как является буфером между насосом и точкой потребления воды.
Если водопроводная система частного дома не оборудована накопительной емкостью, это означает, что мощный погружной насос или станция будет включаться каждый раз, когда наверху кто-то откроет кран. Ресурс насоса ограничен количеством циклов включение-выключение, а также имеет показатель – максимально допустимая частота включений. В среднем оборудование должно включаться 5 раз в час. Постоянная работа агрегата намного меньше сказывается на деталях, чем частое включение. Гидроаккумулятор благодаря запасу жидкости позволяет снизить показатель срабатываний в 2 – 3 раза, поэтому еще одна его функция – защита от износа электрической части насосного оборудования.
Если электричество вдруг отключили, жильцы могут и дальше пользоваться водой в доме, пока в гидробаке сохраняется давление. Принцип работы гидроаккумулятора для систем водоснабжения основан на балансе воды и воздуха внутри бака.
Есть случаи, когда гидроаккумулятор не только не нужен, но даже может навредить насосу. Речь идет о постоянной работе насосного оборудования при поливе огорода. В этом случае бак устанавливать нельзя, так как оборудование будет часто включаться и выключаться. При поливе лучше, если оно работает в постоянном режиме – так двигатель меньше перегревается и изнашивается.
Виды мембранных баков
Существуют закрытые и открытые типы конструкций, главными отличиями которых я считаю монтаж, расположение, принцип работы, технические характеристики и непосредственное строение, оно сказывается на габаритах готового изделия.
Некоторые типы оборудования не только оснащены мембраной, но и обладают высокими показателями герметичности, визуально корпус напоминает овальную капсулу, оптимальный объем 50 литров. Хорошо зарекомендовали себя агрегаты для водоснабжения wester wav и фирмы cosmo.
Закрытый
Именно этот тип устройства повлиял на то, что расширительные баки стали называть мембранными, подобный отличительный элемент конструкции сделан из термостойкой резины и выполняет разделительную функцию по отношению к корпусу, который делится на части:
- Жидкостную.
- Воздушную.
Первая половина капсулы сохраняет в себе воду, а вторая соответственно отвечает за давление, если оно превышает допустимое значение, срабатывает установленный клапан и лишний воздух выпускается.
Открытый
Корпус этой модели устройства бака в системе водоснабжения достаточно прост, в него входит люк для осмотра и такие патрубки как:
- Контрольной трубы.
- Подачи воды.
- Сливной.
- Циркуляционный.
Принцип действия открытого бака я вижу несколько похожим с закрытым типом, происходит контроль жидкости в системе и давление, лишняя вода при необходимости собирается в резервуаре.
Какой лучше
Открытые баки имеют достаточно простую конструкцию, для их управления не предусмотрено большое количество элементов, формы зачастую стандартные. Эти особенности являются основными преимуществами оборудования. Агрегаты закрытого типа стоят дороже, это обусловлено более сложной конструкцией мембранных баков, они никогда не контактируют с воздухом.
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 бак своими руками
Открытый бачок
Другое дело расширительный бачок для отопления дома открытого типа. Раньше, когда в частных домах собирали только открытие системы, о покупке бака даже речи быть не могло. Как правило, расширительный бак в системе отопления, схема которого состоит из пяти основных элементов, делали прямо по месту монтажа. Не известно, можно ли было, вообще, его купить в то время. Сегодня проще, так как можно это сделать в специализированном магазине. Сейчас в преимущественном большинстве жилье обогревается герметичными системами, хотя есть еще много домов, где стоят открытие контуры. А как известно, бачки имеют свойство прогнивать и может возникнуть необходимость его замены.
Устройство расширительного бака системы отопления, который продается в магазине, может и не соответствовать требованиям вашего контура. Есть вариант, что он не поместится. Возможно, придётся изготовить его самостоятельно. Для этого вам понадобятся:
- рулетка, карандаш;
- болгарка;
- сварочный аппарат и навыки работы с ним.
Помните о безопасности, одевайте перчатки и работайте со сваркой только в специальной маске. Имея все необходимое, можно сделать все за пару часов. Начнем с того, какой металл выбрать. Раз уж первый резервуар сгнил, значит, нужно сделать так, чтобы со вторым такого не произошло. Поэтому лучше использовать нержавеющую сталь. Толстую брать не надо, но и слишком тонкую тоже. Такой металл дороже обычного. В принципе, можно сделать и из того что есть.
Теперь поэтапно рассмотрим, как сделать бак своими руками:
действие первое.
Разметка листа металла. Уже на этом этапе вы должны знать размеры, так как от них зависит и объём резервуара. Система отопления без расширительного бака необходимого размера будет работать некорректно. Измерьте старый или сами посчитайте, главное, чтобы в нем было достаточного места для расширения воды;
Вырезание заготовок. Конструкция расширительного бака отопления состоит из пяти прямоугольников. Это если он без крышки. Если хотите сделать крышу, то вырежьте еще одну деталь и разделите ее в удобной пропорции. Одна часть будет приварена к корпусу, а вторая сможет открываться. Для этого ее на завесы нужно приварить ко второй, недвижимой, части;
действие третье.
Сваривание заготовок в одну конструкцию. В дне сделайте отверстие и приварите туда патрубок, через который теплоноситель из системы будет попадать внутрь. Патрубок надо соединить со всем контуром;
действие четвёртое.
Утепление расширительного бака. Не всегда, но достаточно часто, резервуар стоит на чердаке, так как там находится пиковая точка. Чердак – это неотапливаемое помещение, соответственно, зимой там холодно. Вода в баке может замерзнуть. Чтобы этого не случилось, обложите его базальтовой ватой, или еще какими-нибудь утеплителями, устойчивыми к высокой температуре.
Как вы смогли убедиться нет ничего сложного в том, чтобы сделать бак своими руками. Выше описана самая простая конструкция. При этом помимо патрубка, через который резервуар соединяется с системой отопления, в схеме расширительного бака для отопления могут быть дополнительно предусмотрены следующие отверстия:
- через которое осуществляется подпитка системы;
- через которое лишний теплоноситель сливается в канализацию.
Схема бака с подпиткой и сливом
Если вы решили сделать бак своими руками с патрубком для слива, то разместите его так, чтобы он был выше линии максимального заполнения резервуара. Вывод воды через слив называется аварийным выбросом и главная задача этого патрубка – это недопущение переливания теплоносителя через верх. Подпитку можно врезать в любом месте:
- так, чтобы вода была выше уровня патрубка;
- так, чтобы вода была ниже уровня патрубка.
Каждый из способов правильный, разница лишь в том, что поступающая вода из патрубка, который находится над уровнем воды, будет журчать. Это скорее хорошо, чем плохо. Так как подпитка осуществляется в том случае, если в контуре недостаточно теплоносителя. А почему его там не хватает:
- испарение;
- аварийный выброс;
- разгерметизация.
Если вы слышите, что в расширительный резервуар поступает вода из водопровода, то уже понимаете, о возможности возникновения каких-то неполадок в контуре.
В итоге на вопрос: «нужен ли расширительный бак в системе отопления?» — можно наверняка ответить, что нужен и обязательно. Также нужно отметить, что для каждого контура подходят разные резервуары, поэтому правильный подбор и правильная настройка расширительного бака в системе отопления крайне важны.
Подключение гидроаккумулятора
Перед подключением гидроаккумулятора к системе необходимо измерить в нем давление. Этот параметр необходим для установки реле срабатывания датчика давления.
На заводе в баке устанавливается 1,5 Атм. Для этого можно использовать автомобильный манометр при отсутствии другого. Для замера этого параметра в нижней части гидробака (от 100 литров) есть специальный вход.
- При использовании насоса поверхностного типа, установите его около гидробака. Обратный клапан устанавливается на подающем воду трубопроводе.
- Установку всех устройств, необходимых для работы гидроаккумулятора лучше производить, используя для обвязки в схеме пятивыводной штуцер.
- Наличие выводов с разными диаметрами делает его использование незаменимым при установке гидроаккумулятора в водопроводной системе.
Пятивыводной штуцер
Но это необязательное требование. Кто-то любит делать все по старинке, используя фитинги и обрезки труб.
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Схема подключения
После установки гидроаккумулятора нужно установить оптимальное рабочее давление в системе водоснабжения и отрегулировать срабатывание реле. Нормальную работу бытовой техники обеспечивает давление 1,4-2,8 Атм. Для сохранения мембраны, давление в системе должно быть больше, чем в гидробаке на 0,1-0,2 Атм.
Например, если давление в гидробаке 1,5 Атм, то показатель этого параметра в системе водопровода должен быть не менее 1,6 Атм. Для регулировки реле используется это значение, оно оптимальное для водоснабжения небольшого одноэтажного коттеджа.
Если дом больше – два или три этажа, для него потребуется повысить давление в гидробаке, делая расчет оптимального давления с помощью формулы: V=(H+6)/10, где Н – значение самой высокой в доме точки водоразбора. Вставив его в формулу, можно узнать какое давление необходимо установит в гидробаке.
Вот основные моменты, которые надо учитывать при прокладывании трубопровода и монтаже гидроаккумулятора в домашний водопровод. Правильная установка – залог долгой и исправной работы всей системы водоснабжения.
Какие функции выполняет расширительный бак в водоснабжении
Мембранный бак для водоснабжения – многофункциональный прибор, ни одна автономная система, за исключением использующих дорогостоящие погружные электронасосы с частотным управлением, не может обойтись без его использования. Чтобы ответить на вопрос, для чего нужен бак в системе, следует рассмотреть его конструктивное устройство и принцип работы.
Все мембранные баки состоят из двух основных частей, включающих в себя металлический бачок и внутреннюю эластичную мембрану с запрессованным в крышку корпуса входным штуцером. При работе электронасоса на закрытые краны вода поступает во внутреннюю эластичную оболочку и происходит ее растяжение (расширение), в определенный момент водоподача прекращается и гидробак остается в наполненном состоянии.
Когда краны открывают, вода из гидроаккумулятора поступает в систему с определенным давлением за счет сжатия эластичной мембраны до момента повторного запуска насоса, который снова качает воду для наполнения бака. Процессом включения-отключения электронасоса управляет реле давления, для его настройки на пороги срабатывания используют встроенный в систему манометр.
Рис. 2 Конструктивное устройство горизонтального бака
Расширительный бак для водоснабжения в качестве гидроаккумулятора
Из принципа работы гидробака понятно, что он накапливает (аккумулирует) некоторый объем воды в своем внутреннем эластичном баллоне или части корпуса. Благодаря этому в системе определенное время поддерживается нужное давление, а также создается некоторый запас воды, полезный в аварийных ситуациях при кратковременном отключении электричества, повреждениях водопровода, отказе электронасоса.
Некоторые домовладельцы устанавливают гидробаки большого объема внутри дома – это позволяет делать значительные запасы водных ресурсов.
Гидробак для стабилизации напора в системе
Так как наполненная водой емкость гидробака отдает водные ресурсы в течение длительного времени, зависящем от его объема и потребления, ровное давление в водопроводе поддерживается длительной период времени. При отсутствии накопительной емкости трубопровод освобождался бы от водных ресурсов быстрее – это вызывало бы быстрое падение давления в системе и частое включение электронасоса.
Рис. 3 Принцип работы гидроаккумулятора
Расширительный бак для защиты от гидроударов
Защита от гидроударов – один из ответов на вопрос, зачем нужен гидробак. Принцип компенсации им гидроударов в системе заключается в следующем: при отключении – включении электронасоса происходит резкая остановка или движение водных потоков. При этом в силу инерционности вода оказывает физическое воздействие на оболочку трубопровода, запорную и регулирующую арматуру, передавая им свою кинетическую энергию. Узлы и детали водопроводной системы начинают смещаться, в результате чего происходит ослабление резьбовых и компрессионных соединений, крепежа трубопровода, появляется сбои в работе автоматики.
Эластичная накопительная емкость для системы водоснабжения в виде оболочки внутри гидробака при движении и остановке водного потока растягивается или сжимается в первую очередь – это позволяет предотвратить физическое воздействие на другие узлы водопровода.
Гидроаккумулятор для увеличения срока службы насосного оборудования
Принцип работы автоматики включения и отключения электронасоса состоит в реакции реле на заполнение емкости гидробака водой – как только внутренняя резиновая оболочка начинает растягиваться и оказывать сопротивление давлению водных масс, в определенный момент срабатывает реле давления и отключает электронасос. Понятно, что чем дольше заполняется водой внутренняя оболочка гидробака, тем большее время насос находится во включенном состоянии.
Аналогично при водозаборе вода из бака уходит медленнее и соответственно реле на включение электронасоса срабатывает через значительный промежуток времени.
Рис. 4 Гидробаки для отопительных систем – популярные бренды
Как не ошибиться с выбором прибора?
В первую очередь, выбирая расширительные мембранные баки для холодного водоснабжения, нужно учитывать их объем. Помимо этого не следует забывать и о следующих факторах, влияющих на основные параметры устройства:
- количество жильцов дома пользующихся автономной системой подачи воды;
- количество точек водозабора, которые помимо душа или крана в умывальнике включают в себя посудомоечную или стиральную машину и другие приборы, используемые в быту;
- возможность одновременного использования водных ресурсов несколькими потребителями;
- предельные показатели количества запусков и остановок электрического насоса в течение одного часа.
По советам специалистов выбор расширительного бака для подачи холодной воды должен основываться, исходя из следующих стандартных показателей:
- если водой в доме пользуется семья не больше трёх человек, а насосное оборудование производит 2 куб. метра жидкости в течение часа лучше отдать предпочтение бакам с объёмом до 24 л;
- если в частном или загородном домостроение проживает от 5 до 7 человек, а насос подаёт до 3,5 куб. метров на протяжении часа монтируют расширительную ёмкость в 50 л;
- если число жильцов переваливает за 10 человек и установлен мощный 5 кубовый насос, то целесообразно использовать расширительный резервуар объёмом в 100 л.
В процессе выбора подходящей модели расширительного мембранного бака для подачи холодной воды необходимо учитывать то, что чем меньше размеры ёмкости, тем чаще происходит включение и выключение насосного оборудования. Также использование маленького резервуара приводит к резким скачкам давления в системе водоснабжения. Плюс ко всему в таком устройстве должен накапливаться определённый запас водных ресурсов. Только исходя из этих параметров нужно подбирать объём расширительной ёмкости.
Также следует знать, что в большинстве конструкций бака заложена возможность установки дополнительных резервуаров для воды. При этом все усовершенствования можно проводит без перерыва в работе основной системы водоснабжения. После установки дополнительного резервуар общий объем бака будет составлять сумму используемых ёмкостей.
Помимо технических параметров выбирая расширительный резервуар для холодного водоснабжения нужно обращать внимание на производителя. В погоне за экономией можно приобрести изделие, которое будет постоянно ломаться, а домовладелец будет тратить деньги на его ремонт
Зачастую для снижения себестоимости готовой продукции компании используют дешёвые материалы с низким качеством
Особенную важность играет качество резины используемой для изготовления мембраны. Это влияет не только на эксплуатационный ресурс мембранного бака, но и на параметры безопасности воды поступающей из него в дом
Если приобретается устройство со сменными мембранами необходимо выяснить стоимость запасных элементов. Очень часто недобросовестными производителями с целью наживы стоимость сменных частей искусственно завышается. В такой ситуации следует задуматься о приобретении модели другой фирмы. Зачастую крупные производители готовы нести ответственность за выпускаемую ими продукцию, так как репутация для них на первом месте. Поэтому целесообразно отдавать предпочтение моделям расширительных баков известных брендов.
Принцип работы гидроаккумулятора
Работа всех гидроаккумуляторов построена на едином принципе – мембранная камера с водой, изготовленная из полимерного материала, со всех сторон окружена воздухом, закачанным под определенным давлением, регулируемым специальным датчиком.
Поэтому давление жидкости в мембранной камере, а значит и во всей системе домашнего водопровода всегда стабилизируется воздушной прослойкой. Это значит:
- Система домашнего водопровода на 100% защищена от гидравлических ударов разного рода, поскольку оборудована датчиком, который открывает регулирующий клапан, стравливающий избыточное давление.
- При незапланированном отключении электричества, у пользователя всегда есть запас 50-100 литров воды, в зависимости от емкости, для обеспечения жизнедеятельности.
- Датчик уровня жидкости в емкости, подключенный к реле включения насоса, подающего воду в систему, настроен таким образом, что включает подающий воду насос только при необходимости. Это, во-первых, снижает расход электроэнергии, во-вторых, повышает долговечность деталей насоса.
- Вода в емкости гидроаккумулятора не имеет соприкосновения с водой, поэтому замена металлического бака никогда не потребуется в связи с его износом от коррозии.
Все эти показатели обеспечивают бесперебойную работу системы домашнего водопровода.
Характеристика закрытых расширительных баков
Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.
Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:
- Резервуары, предусматривающие замену груши.
- Баки со стационарно установленной мембраной.
- Емкости, не имеющие в конструкции мембраны.
В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.
Расширительный бак для отопления открытого типа: характеристика устройства
Открытый расширительный бак для отопления имеет простую конструкцию в виде прямоугольной или цилиндрической емкости, оснащенной крышкой, которая предотвращает попадание частиц грязи в систему. Расширитель должен иметь патрубок, к которому будет подводиться труба от системы отопления. Емкость также должна быть оснащена сливным краном, который понадобиться для отведения жидкости в канализацию, в случае накопления ее в больших объемах.
Для безопасной эксплуатации расширительный бак должен иметь переливную трубу для отведения лишней воды в сливную сеть в случае переполнения бака. Также к нему должна быть подведена труба водоснабжения для пополнения системы отопления водой.
Расширительные баки для отопления открытого типа могут быть изготовлены из любого материала. Это может быть листовая сталь, нержавейка или пластик. Главным условием является то, что он должен быть термостойким, поскольку теплоноситель нагревается до высоких температур.
Строение расширительного бака мембранного типа: 1 – металлический корпус, 2 – патрубок, 3 – мембрана между двумя камерами бака, 4 – камера, заполняемая теплоносителем, 5 – воздушная камера, 6 – ниппель
Принцип работы расширительного бачка системы отопления
Принцип работы бака заключается в следующем. Разогретая до значительной температуры жидкость начинает увеличиваться в объеме, тем самым способствуя повышению давления в системе. Излишки жидкости выдавливаются в расширительный бак, где она будет находиться до момента остывания, после чего самотеком возвратится обратно с систему отопления. Данный процесс выполняется циклично.
Расширительный бак для системы отопления открытого типа оснащен несколькими патрубками:
- для соединения расширительной трубы, через которую поступает теплоноситель;
- для циркуляционной трубы, что отводит воду из системы;
- контрольной трубы, предназначенной для регулировки наполненности системы и
- ликвидации из нее воздуха;
- переливной трубы, для удаления излишков жидкости.
Также конструкцией предусматривается запасной патрубок с краном, через который вода сбрасывается при ремонте системы.
Принцип работы расширительного бака системы отопления
В случае достижения жидкостью максимального уровня, вода будет поступать через переливную трубу в канализацию, в случае подключения к ней. Если на переливе установлен патрубок с краном, необходимо периодически проверять уровень воды в баке простым открытием запорной арматуры. При установке расширительного бака для отопления, его можно оснастить реле верхнего и нижнего уровней, которые могут подавать звуковой или световой сигнал, когда жидкость доходит до максимального уровня в точке перелива, или минимального.
Поскольку расширительный бак не является герметичным, часть жидкости, прибывая в контакте с воздухом, испаряется, что требует ее компенсации для нормальной работы системы. Это происходит при непосредственном участии человека, который должен контролировать объем воды в системе и, при необходимости, пополнять его.
Достоинства и недостатки открытого расширителя
Главными преимуществами расширительного бака системы отопления открытого типа является простота конструкции и полная автономность устройства, работа которого не зависит от работоспособности системы. Все процессы в нем происходят согласно естественному круговороту, без использования насосного и прочего оборудования. Также радует доступная цена расширительного бака для отопления открытого типа, которая стартует от 1500 руб.
К недостаткам такой емкости можно отнести:
- необходимость теплоизоляции бака для снижения потерь тепла;
- монтаж дополнительных трубопроводов, что портит эстетичный вид;
Расширительный бак имеет довольно простую конструкцию
- не герметичность резервуара;
- необходимость периодического пополнения воды в системе в результате испарения жидкости. Поскольку вода непосредственно контактирует с воздухом, это может стать причиной возникновения коррозии стальной емкости, что приведет к уменьшению теплоотдачи, появлению шума и снижению периода ее эксплуатации.
В частном доме расширительный бак отопления открытого типа устанавливается в чердачном помещении, лестничном проеме или специально оборудованном боксе, который устанавливается на крыше дома. При достаточной высоте здания его можно расположить внутри жилого помещения в санузле или хозкомнате.
Расширительную емкость устанавливают рядом с котлом отопления
Источник: