Как подобрать мембранный бак для водоснабжения. Все, что нужно знать о расширительном баке для водоснабжения

Для того чтобы насос не включался каждый раз как в доме открывается кран, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора щатея несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Виды

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

для холодной воды;
для горячей воды;
для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Как выбрать объем бака

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

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

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

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

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В одной части гидроаккмулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.

Предварительная проверка и коррекция давления

Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гиробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.

При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.

Какое давление воздуха должно быть

Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.

Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:

Vатм.=(Hmax+6)/10

Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.

Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).

Как выбрать

Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из изобутированной резины (ее еще называют пищевой). Материал корпуса имеет значение толкьо в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.

Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, но лучше — из нержавейки

Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец портиться обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.

Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.

Подключение гидроаккумулятора к системе

Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:

В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.

С пятивыводным штуцером или без

Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.

Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Потому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем не обязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.

Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера

Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.

Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы

Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.

Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно также. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).

Как установить два гидробака на один насос

При эксплуатации системы иногда владельцы приходя к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.

Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.

Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.

Для обеспечения нормального бесперебойного функционирования систем централизованного водоснабжения применяются такие сооружения как водонапорные башни или накопители другого типа.

Несмотря на то, что в автономных системах объемы и требуемый расход воды значительно меньший, без установки такого типа тоже не обойтись. Роль своеобразной водонапорной башни играет расширительный бак для водоснабжения, который благодаря своим небольшим размерам может быть установлен в любом отапливаемом помещении.

Установка данного конструктивного элемента системы водоснабжения позволяет решить несколько технических задач:

Создание определенного резерва воды, находящейся под давлением, обеспечивающим подачу в любую точку водозабора. Средний объем расширительного бака (25-30 литров) способен обеспечить расход на одну точку в течение 2-3 минут.
Защита элементов сети от возможных гидравлических ударов, которые могут быть спровоцированы попаданием в систему воздуха или значительными перепадами питающей электросети, способными вызвать нестабильную работу насосного оборудования.

Уменьшение количество циклов включения-выключения насоса, что позволяет значительно увеличить его рабочий ресурс.

Принцип действия и конструкция расширительного бака

Для монтажа автономных систем водоснабжения в основном применятся закрытые расширительные баки мембранного типа. Конструктивно такой бак представляет собой герметичную емкость, разделенную резиновой мембраной на две части - водяная и воздушная. Воздух в камере находится под определенным давлением, обеспечивающим необходимый подпор воды.

Принцип действия устройства достаточно прост. Вода, подаваемая насосной установкой, заполняет емкость, при этом растягивающаяся мембрана уменьшает объем воздушной камеры, при этом давление в ней существенно увеличивается. После того, как давление в расширительном баке водоснабжения достигнет установленного предела, автоматика останавливает насос.

Создаваемый воздушной камерой подпор позволяет обеспечить расход воды во всех точках потребления, при этом автоматика насоса включает его в работу при падении давления ниже установленного значения. В зависимости от условий эксплуатации можно настроить параметры давления включения и выключения насосного оборудования. Бак мембранного типа способен обеспечить устойчивый уверенный расход воды даже в многоэтажных жилых домах.

Типы расширительных баков

Мембранный расширительный бак для водоснабжения обычно выпускается в двух модификациях (в зависимости от типа применяемой мембраны):

Более дешевыми считаются модели со стационарной мембраной. Диафрагма такого типа жестко крепится в корпусе агрегата, она отличается прочностью при значительной эластичности. Выбирая такую модификацию бака, стоит помнить о том, что при порыве диафрагмы менять придется всю установку, ремонту или восстановлению она не подлежит. Для защиты внутренней поверхности бака применяется его покраска, ее качество зависит от фирмы-производителя, но не стоит ждать исключительной долговечности от изделий, стоимость которых невысока. В продаже можно встретить модели вертикального и горизонтального типа монтажа.
Баки со сменной мембраной считаются более предпочтительным вариантом. Такой агрегат имеет разборный корпус (оснащен откручивающимся фланцем), а мембрана имеет форму мешка, который обеспечивает отсутствие контакта воды с внутренними поверхностями бака. Благодаря этому обеспечивается больший рабочий ресурс устройства. Выбор расширительного бака такого типа должен быть основан не только на общей стоимости изделия, но и на цене на комплектующие (мембраны). Достаточно часто можно встретить недорогие модели, мембраны на которые найти очень тяжело или их стоимость достаточно велика. Поэтому при покупке обращайте внимание на этот момент.

Как без ошибок выбрать расширительный бак

Стоимость комплектующий не единственный критерий, на который стоит обращать внимание.

Главным показателем считается объем устройства, который выбирается в зависимости от следующих показателей:

Максимально возможное количество циклов пуска-выключения для эксплуатируемого насосного оборудования. Помните о том, что чем меньше емкость бака, тем чаще будет включаться в работу насос, что может существенно повлиять на его долговечность и работоспособность.
Количество точек забора воды, при этом стоит учитывать не только ванну, душевую кабину, умывальник, но и бытовую технику (стиральная или посудомоечная машина и другое).
Общее число проживающих в доме людей.
Возможность одновременного отбора воды из нескольких точек.

Все эти параметры оказывают свое влияние на оптимальную емкость расширительного бака.

В качестве примерных данных специалисты рекомендуют использовать следующие показатели:

Если производительность насоса не превышает 2000 литров в час, при этом в доме проживает не более 2-3 человек, целесообразно остановить свой выбор на агрегате емкостью 20-24 литра, например, расширительный бак Reflex.
При необходимости обеспечения потребностей большей семьи (до 8 человек) устанавливается агрегат емкостью 50 литров. При этом производительность насоса не должна превышать 3500 литров в час.
При необходимости большего расхода воды применяют расширительные баки, объем которых достигает 100 литров.

Преимуществом современных устройств является то, что сейчас существует возможность подключения дополнительных емкостей для увеличения объема расширительных устройств. То есть, в случае увеличения количества членов семьи или необходимости увеличения расхода воды в силу других обстоятельств, существует возможность подключить дополнительный бак без отключения уже установленного. При этом общая емкость установок будет равняться суммарному объему всех устройств.

Так для обеспечения потребностей большой семьи вы можете приобрести расширительные баки для водоснабжения Джилекс, емкостью по 25 литров.

Эксперты не советуют отдавать предпочтение дешевым установкам сомнительных производителей. Сиюминутная экономия может привести к перерасходу средств в будущем. Лучше всего отдать предпочтение продукции известных компаний, при этом следите за тем, чтобы вам не продали контрафактную продукцию под видом изделий популярных брендов.

Правила монтажа расширительных баков

По типу установки разделяют горизонтальные и вертикальные баки. Отличий в технических характеристиках у таких моделей нет, просто данную категорию необходимо учитывать при монтаже и подключении. Установка расширительного бака для водоснабжения в принципе не имеет особых сложностей, она вполне может быть выполнена самостоятельно (при наличии опыта монтажа водопроводных сетей).

Но при монтаже необходимо учитывать ряд правил:

Агрегат устанавливается таким образом, чтобы был обеспечен доступ к нему для выполнения ремонтных и профилактических работ. Поэтому при выборе стоит учитывать и размеры помещения, в котором будет установлен бак.
Подключения к трубопроводам следует выполнять с применением быстроразъемных резьбовых фитингов (американки), это обеспечит возможность отключения от сети при необходимости.
Подсоединяемый трубопровод должен иметь равный или больший чем сечение приемного патрубка.
Корпус расширительного бака необходимо заземлить, это позволит избежать электрокоррозионных процессов, которые могут существенно сократить срок эксплуатации устройства.
Между насосным оборудованием и баком не должно быть никаких устройств, способных увеличить гидравлическое сопротивление сети.

Установка расширительного бака способна существенно повысить эффективность автономного водоснабжения. Но стоит помнить о том, что огромную роль играют грамотный выбор и монтаж, с соблюдением технологических требований.

Если у вас недостаточно опыта в данных вопросах, то стоит доверить их решение профессионалу, который сможет учесть все нюансы и смонтировать наиболее оптимальную модель расширительного бака. При этом не старайтесь сэкономить на данном агрегате, только качественные сертифицированные установки смогут прослужить вам достаточно долго без поломок и дорогостоящего ремонта.

Система водоснабжения, так же как и отопления очень важна, особенно в холодную пору года. Расширительный бак для холодной воды – важный ее элемент. От его технического состояния и характеристик напрямую зависят надежность и срок эксплуатации . В материале речь пойдет о том, как осуществить оптимальный выбор агрегата и будет предложена инструкция по его установке.

Виды расширительных баков для воды

Расширительный бак для воды является одним из основных компонентов системы водоснабжения. Традиционно различают два основных вида расширительных баков для воды: открытого и закрытого (мембранный) типа. Рассмотрим их детальнее.

Расширительный бак открытого типа . Представлен емкостью, соединенной особым образом с системой подачи воды. Водяные баки подобного типа обычно размещают в верхней точке здания (чаще всего на чердаке), поскольку они громоздкие, не имеющие эстетичного вида и не герметичные. Чтобы минимизировать потери тепла через стенки водного бака открытого типа, их часто теплоизолируют.

Мембранный расширительный бак для воды

Мембранный расширительный бак для воды . Наиболее часто используемый в жилых помещениях вариант. Представлен герметичной емкостью в виде капсулы, выполненной из металла. Ее внутренняя полость разделена на две части термоустойчивой резиновой мембраной. В результате образуется две полости: жидкостная и воздушная. В воздушном отсеке находится клапан, предназначенный для спускания лишнего воздуха при значительном повышении давления.

Основные функции водяного бака закрытого типа

Основной функцией водяного расширительного бака является поддержание стабильного и оптимального для системы водоснабжения давления. Чаще всего в этих целях используется именно мембранная конструкция, поэтому речь пойдет об основных функциях, которые выполняет именно мембранный бак:

поддерживает постоянное давление в системе, даже если насос не функционирует;
предупреждает возникновение гидравлического удара, вызванного резким перепадом напряжения или наличием воздуха в трубах;
сохранение определенного объема воды под давлением, что обеспечивает ее подачу в любую точку водозабора. Так, бак объемом около 30 литров может обеспечивать одну точку водой на протяжении нескольких минут.
защита насосного оборудования от быстрого износа.

При выборе расширительного бака особое внимание следует обратить на две характеристики: объем бака и мембрану, а именно ее качество и рабочие характеристики. Но об этом чуть позже.

В свою очередь, как понять, какой объем расширительного бака будет наиболее подходящим? И вот здесь уже следует исходить из следующих моментов:

Предельно возможное количество циклов «пуск-включение», осуществляемых насосным оборудованием.

Совет. Выбирая бак определенного объема, помните: чем он меньше, тем чаще в работу будет включаться насос. Соответственно повышается вероятность того, что он выйдет из строя гораздо раньше положенного срока.

Точки забора вода, а именно – их количество. И подразумеваются в данном случае не только все раковины и ванна/душевая кабина, но и все бытовые приоры, работающие от сети (посудомоечная машина, стиралка и т.д.).
Количество проживающих в квартире/доме людей.
Возможность отбора воды из нескольких точек единовременно.

Объем бака зависит от количества жильцов в доме

Несколько слов касательно мембраны. После того как вы убедились в том, что она изготовлена из достаточно прочного и качественного материала, обратите внимание на такие показатели:

указанный производителем срок службы;
соответствие санитарным нормам;
величину диапазона рабочих температур;
отсутствие возможности диффузии.

Если вы никогда особо не сталкивались с оборудованием наподобие расширительного бака, то при выборе агрегата руководствуйтесь несколькими цифрами.

Первый показатель. Семья в составе от одного до трех человек и насос производительностью не более 2 тонн воды в час – оптимальным вариантом будет бак объемом 20-25 литров.
Второй показатель. Семья в количестве от 3 до 8 человек и производительность насоса составляет не более 3, 5 тонн воды в час – здесь уже не обойтись 25 литрами, объем бака должен быть как минимум, вдвое больше.
Третий показатель. Очень большой расход воды – целесообразным будет объем около 100 литров.

Учитываете также тот факт, что бак небольшого объема провоцирует частые скачки давления в системе.

Часто конструкция расширительного бака предусматривает монтаж дополнительной емкости для воды, причем без каких-либо осложнений. В дальнейшем объемом агрегата считается объем всех емкостей, находящихся в системе.

Самостоятельная установка

Перед тем как перейти к вопросу монтажа, уточним один момент: тип бака. Они бывают горизонтальные и вертикальные. И это важно учитывать при установке конструкции. В остальном же любой мембранный бак монтируется по схожему принципу.

Установка бака для воды

Если вы хотите сделать это своими руками, то у вас «за плечами» должен быть хотя бы небольшой опыт работы с водопроводными трубами. В целом, процесс монтажа довольно несложный, главное, придерживаться нескольких правил:

Бак должен устанавливаться с учетом необходимости доступа к нему для проведения профилактических/ремонтных мер.
К трубопроводу бак должен быть подключен при помощи специальных быстроразъемных , чтоб при определенной ситуации иметь возможность отключения агрегата от сети.
Диаметр трубопровода должен быть размером не меньше, чем сечение приемного патрубка.
Корпус расширительного бака необходимо заземлить во избежание процесса электро коррозии.
Между баком и насосом должно отсутствовать любое оборудование, способное увеличить гидравлическое сопротивление.

Наша статья подходит к концу. Ее целью было предоставление основной информации о расширительных баках, в том числе критериях выбора и правилах качественного монтажа. Если вы достаточно уверены в своих силах – дерзайте, но если же нет, то советуем все-таки доверить выполнение установочных работ профессионалу.

Расширительный бак: видео

Расширительный бак для холодной воды: фото

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 отопления

Давление 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.

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, %
Температура, °С	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.

Рис. 3. Предохранительный клапан VALTEC VT.1831 с возможностью настройки и принудительным «подрывом»

Установка расширительного бака недостаточного объема или некорректный монтаж могут стать причиной неправильной работы системы отопления и даже выхода ее из строя.

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

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.

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.

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.

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)

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

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.

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