Что из себя представляют гидроаккумулятор и расширительный бак и что лучше

Расширительные баки, гидроаккумуляторы, для систем отопления и водоснабжения

Расширительные баки закрытого типа и гидроаккумуляторы имеют примерно одинаковую конструкцию: прочная металлическая оболочка, разделенная внутри резиновой мембраной на две секции.

В одной секции находится вода, в другой воздух. При увеличении давления воды воздух сжимается, размер секции с воздухом уменьшается, а мембрана прогибается, вода вытесняет воздух. У прибора с одной стороны имеется подключение к системе водоснабжения, с другой – золотник для подкачки воздуха.

Но названия приборам присваивается не из-за конструктивных особенностей, а по предназначенияю.

Предназначение

  • Расширительные баки предназначены для компенсации расширения воды вследствие нагревания в схемах отопления, а также горячего водоснабжения (ГВС).
  • Гидроаккумуляторы предназначены для аккумулирования объемов воды под давлением в системах водоснабжения, в которых имеется напорный насос, для уменьшения частоты включения этого насоса и для сглаживания гидроударов. Дополнительная функция – запас воды пищевого качества до 1/3 от общего объема бака.


Нюанс в том, что и для горячего и для холодного водоснабжения применяется один и тот же прибор, но называться он может по разному, в зависимости от того что делает в конкретной схеме — либо накапливает (аккумулирует) запас воды, либо берет ее излишек при тепловом расширении.

  • Особенность конструкции гидроаккумулятора чаще в том, что внутри находится не мембрана, а груша из пищевой резины, которая и закачивается водой. Вода с корпусом бака не контактирует.
  • Расширительный бак для системы отопления выполнен с мембраной из технической резины, которая делит корпус на два отсека, а теплоноситель (не всегда вода) контактирует и непосредственно с корпусом.

Как различать

На вид все мембранные баки схожи между собой. Бытует мнение, что для системы отопления – красные, а водоснабжения – синие. Но оно не до конца верно, так как отдельные производители применяют другие цвета.

На самом деле приборы можно различить между собой только по техническим характеристикам, которые указаны на шильдиках на самих приборах:

  • Все приборы для водоснабжения, в том числе и для ГВС – невысокая температура – до 80 град С, но повышенное давление – до 12Атм;
  • расширительные баки для отопления – повышенная температура – до 120 град С, но низкое давление до 4 Атм.

Как работают схемы аккумуляции воды

Гидроаккумулятор в схеме водоснабжения сглаживает скачки давления, которые возникают при заборе воды из системы, т.е. при открытии крана, и уменьшают количество включений насоса, которое не должно быть более 50 раз в 1 час.

При заборе воды в объеме чашки, гидроаккумулятор отдаст этот объем, давление в системе понизится, но не на столько, чтобы реле давления включило насос. При заборе большего объема (например в объеме ведра), давление упадет на столько, что включится насос и наполнит прибор.

Расширительный бак в системах горячего водоснабжения и отопления принимает лишний объем воды возникающий при ее нагревании.

Если бы не было подобного устройства, то в нагревающейся замкнутой схеме очень быстро бы поднялось давление выше критического, так как жидкость практически не сжимается. Это приводило бы к сбросу воды с аварийного клапана давления, который обычно настраивается на давление в 3 атм.

На практике, если такой клапан постоянно пропускает воду, то это свидетельствует о неисправности аккумулирующего устройства. Если аварийный клапан отсутствует, то при нагревании произойдет разрушение самого слабого места системы.

Когда в системе горячего водоснабжения нужен расширительный бак

Это закономерный вопрос, ведь горячее водоснабжение может выполнятся по разному. Если имеется проточный нагреватель, например газовый двуконтурный котел, который нагревает струю воды непосредственно при ее заборе, то естественно расширительный бак не нужен.

Если в системе вода нагревается в замкнутом бойлере большой емкости (более 100 литров) то тогда требуется установка расширительного бака в дополнение к предохранительному клапану. На который надеяться не правильно, так как он вовсе не рассчитан на частое срабатывание и при частых включениях просто начинает течь.

Как подобрать объем прибора для отопления

Основной вопрос, который возникает у пользователя — какой объем такого водо-аккумулирующего устройства нужен? При этом пользователь хочет приобрести меньший объем, так как он дешевле. Но приобретать нужно тот, который подходит по расчету.

Объем расширительного бака для отопления будет зависеть от объема теплоносителя в системе, давлений – предельного и установленного.
Формула для расчетов объема приведена на фото:

Объем теплоносителя указан в проектных данных, или его можно высчитать сложив все внутренние объемы элементов системы, наконец, в готовой системе его можно посчитать при заливке ведрами.

Для домашней системы — расчет объема «без лишних мучений» — 1/10 от залитого теплоносителя.

Какое предварительно давление нужно задать

На заводе-изготовителе обычно воздушную камеру заполняют азотом до давления 1,5 бар. Мембрана при этом прогибается и ее видно через штуцер подключения. Сохранность заводского давления свидетельствует о том, что мембрана целая и прибор пригоден к работе.

Но в дальнейшем мембранный бак необходимо подготовить для работы в конкретной системе. Существуют следующие правила определения давления :

  • В системе холодного водоснабжения гидроаккумулятор накачивается воздухом на 0,2 атм. меньше, чем нижняя настройка реле давления насоса. Чаще нижнее значение реле давления – 1,4 атм. (давление включение насоса) а верхнее – 2,8 атм. Соответственно первоначальное давление в приборе – 1,2 атм. Такая настройка позволит избежать гидроударов при разборе воды и быстрого износа мембраны.
  • В системе горячего водоснабжения расширительный бак накачивается воздухом до давления больше, чем давление, при котором насос выключается (верхний предел срабатывания реле давления). В этом случае бак не будет отдавать остывшую воду в систему водоснабжения. Но застоя воды бояться не стоит, прибор сделан так, что груша постоянно омывается потоком свежей воды.
  • В системе отопления – воздушная камера расширительного бака закачивается до давления на 0,2 атм. меньше, чем давление в холодной системе отопления. Обычно «холостое» давление в системе 1,5 атм, соответственно предварительно накачивается до давления 1,3 атм при холодной системе.

Как устанавливается

Обычное правило, что подключение к системе любого мембранного бака должно быть снизу, а воздушная камера сверху.

Но следует взять во внимание, что гидроаккумулятор можно разворачивать как угодно, подсоединение к водопроводу может быть, и сверху, и сбоку, ничего особенного в этом нет, если не имеется возражений производителя.

А подключение к отоплению должно быть только снизу прибора. Если это не соблюсти, и расположить воздушную камеру снизу, то при выходе из строя мембраны, при появлении в ней трещин, воздух тут же уйдет в систему отопления и завоздушит ее. Если же воздушная камера будет сверху, то и при растрескивании мембраны ничего страшного не произойдет, прибор сможет еще работать очень долгое время в обычном режиме.

На фото приведен пример схемы отопления с подключением в ней расширительного бака закрытого типа.

Чем отличается гидроаккумулятор от расширительного бака

Чем отличается гидроаккумулятор для водоснабжения от расширительного бака

Гидроаккумуляторы для водоснабжения или мембранные баки для воды применяют давно и много. Бывает потребитель даже не догадывается, что для систем водоснабжения и отопления применяются баки различных типов. Некоторые неграмотные продавцы уверяют покупателей, что различия в цвете бака. Красные баки для отопления – расширительный бак, синие для вoдоснабжения – гидроаккумулятор. Так ли это? Чем же отличается бак на отопление от бака на водоснабжение?

Итак, расширительный бак для отопления, судя из названия, применяются для сглаживания, компенсации расширения теплоносителя, воды вследствие ее нагрева в закрытых системах отопления. В результате работы нагревательного котла, жидкость-теплоноситель в нем расширяется. Известно, что при каждом нагреве жидкости на 10 °С, ее объем увеличивается приблизительно на 0,3 %. Исходя из этого, если жидкость нагреется на 70 °С, исходный объем теплоносителя увеличится на 3 %. Жидкость практически несжимаема и если в системе отопления не будет предусмотрено дополнительное место, куда денется излишек жидкости теплоносителя, то будет разрыв системы. Чтобы не допустить этого, применяются расширительные баки для систем отопления. Бывают баки горизонтальные и вертикальные. На нашем сайте Вы сможно найти баки различных производителей Elbi, Zilmet, Спрут.

Посмотреть цены на расширительные баки

Для питьевой воды применяются уже другие баки – это баки для систем водоснабжения (гидроаккумулятор). Мы на Насосвдом называем эти баки: гидроаккумуляторы для водоснабжения.

Читайте также:  Как осуществляется проверка качества питьевой воды

Для чего нужны они?

Первое, для запаса воды и поддержания нужного напора. Благодаря гидроаккумулятору, насос водоснабжения включается не каждый раз, когда мы набираем стакан воды, а когда давление падает ниже установленного. Это конечно продливает жизнь насосу. Ну и конечно, если купить гидроаккумулятор на 80л, 100л, 150л, 200л, 300л, то это уже реальный запас воды в доме. А в наше время запасы вода – вещь не лишняя.

Второе, гидроаккумулятор защищает систему от гидроударов. Гидравлический удар может появиться в трубах, если резко выключить или включить насос, быстро закрыть кран. Гидроудар может быть причиной прорыва трубопроводов и уменьшает время службы сантехнической арматуры.

По виду гидроаккумуляторы для водоснабжения и расширительные баки систем отопления одинаковы. Однако назначение и требования к использованию у них разные, значит и конструкция разная. Главное отличие гидроаккумулятора от расширительного бака заключается в материале изготовления мембраны, а также особенностях расположения воздушной и водяной полостей. Гидроаккумулятор представляет собой железный бак с мембраной в виде груши с водой внутри, на которую под давлением давит воздух, находящийся между корпусом бака и мембраной (грушей).

А расширительный бак для отопления разделен внутри резиновой мембраной на две полости: одна из них заполняется теплоносителем, а другая воздухом. Поэтому нельзя применять расширительные баки для отопления в системах водоснабжения, так как вода в системе водоснабжения будет соприкасаться со стенками стального бака, они постепенно поржавеют и из Вашего крана может потечь ржавая вода.

Различны требования и к материалам, применяемых в изготовлении мембран. Мембраны для расширительных баков должны быть долговечны и выдерживать температуры до +90 °С.

Для систем водоснабжения температурные характеристики резины не так важны. Здесь имеет важное значение то, что есть частые циклы расширения-сужения и контакт с питьевой водой. Для материала мембран для гидроаккумуляторов нужно использовать эластичную пищевую резину.

Металическая емкость 1, внутри которой вставлена резиновая мембрана в виде груши 2 из пищевой резины. Фартук мембраны закреплен между фланцами 3 с помощью болтов 4. В верхней части бака имеется тяга с патрубком 5, закрепленная гайкой 6. Патрубок служит для установки предохранительного клапана и воздухоотводчика. Нужно учитывать, что вода занимает не весь объем бака, а всего лишь его часть. Остальной объем занимает воздух под давлением. Давление воздушной подушки может регулироваться с помощью ниппеля 7, закрытого пластиковой крышкой 8.

Работа насоса заключается в подаче воды под давлением в трубы и, естественно, в грушу гидроаккумулятора. Мембрана – груша расширяется, при этом воздух, окружающий мембрану, начинает сжиматься. Наполнение бака водой происходит пока давление воды не уравняется давлением воздуха. Если водопотребления нет, давление в системе выравнивается с давлением отключения реле. Насос выключается. При открытии крана вода, вытесняемая давлением воздуха, поступает в первую очередь из гидроаккумулятора и только когда давление в системе упадет ниже установочного, реле давления включает в работу насос.

Гидроаккумуляторы и расширительные баки: в чем разница?

В магазинах бытовой техники порой можно услышать невероятные вещи – например, что между гидроаккумулятором и расширительным баком нет никакой разницы, кроме цвета: одни синие, другие красные. Тогда зачем понадобилось окрашивать два одинаковых агрегата в разные цвета, если они взаимозаменяемы?

Разные функции – разные устройства

Принципиальное различие между гидроаккумулятором и компенсационным баком определяется функциональностью. Гидроаккумулятор предназначен для защиты систем водоснабжения, расширительный бак – для компенсации теплового расширения воды. Разные задачи предъявляют к конструкции агрегатов разные требования, поэтому не стоит обманываться внешним сходством.

Основная задача расширительного бака – поддержание стабильного давления в отопительном контуре с поправкой на тепловое расширение воды. Жидкости, как и газы, увеличивают объём при нагревании, но не способны сжиматься. Когда воде становится тесно, она рвётся на свободу, не считаясь с препятствиями. Финал предсказуем: протечка в месте стыка или разрыв трубопровода. Для предотвращения аварий требуется установка компенсаторного бака, в котором собираются избытки воды.

Гидроаккумулятор выполняет защитные функции в системе водоснабжения, компенсируя перепады давления в сети при включении и выключении насоса. Так удаётся избежать гидравлических ударов, сокращающих срок эксплуатации системы. Кроме того, насосное оборудование не может работать непрерывно, поэтому важно иметь запас воды на случай внезапного отключения электричества или поломки насоса.

Одновременно гидробак поддерживает достаточный напор в системе во время простоя насосного оборудования. Пока давление в сети не упадёт до критической отметки, насосы отдыхают – нет необходимости запускать их всякий раз, когда кто-нибудь открывает кран. Чем меньше включений и выключений, тем дольше прослужит насос. Разумеется, не все гидроаккумуляторы одинаково эффективны на своём посту – важно правильно подобрать агрегат и аксессуары к баку с учётом характеристик насосного оборудования, количества водоразборных точек и расчётного расхода воды в системе.

В Интернете можно найти формулы для определения оптимального объёма водонакопительного резервуара, но иногда в методику расчёта требуется вносить поправки на условия эксплуатации. К примеру, при частых перебоях электроснабжения объём сосуда подбирают с запасом – но ровно настолько, чтобы не допускать застоя воды. Если у вас не хватает знаний и опыта, чтобы учесть все нюансы и выполнить монтаж гидробака собственными силами, обратитесь за помощью к специалистам.

Всё дело в мембране: конструктивные отличия гидроаккумуляторов и расширительных баков

Поначалу компенсационные баки делали открытыми, но позже оказалось, что такое инженерное решение создаёт новые проблемы. Во-первых, вода постоянно испаряется, и её потери нужно восполнять. Во-вторых, никто не отменял коррозийное действие кислорода. В-третьих, в открытых контурах труднее контролировать напор. Наконец, монтаж бака вылетает в копеечку, так как конструкцию приходится утеплять.

Появление прочных и эластичных мембранных материалов подсказало выход из инженерного тупика, сделав возможным изготовление закрытых расширительных баков, не пропускающих кислород. Аналогичным образом были решены задачи поддержания постоянного уровня воды и регулировки давления. Кроме того, закрытая конструкция упростила монтаж и сервисное обслуживание расширительных баков – отныне агрегат можно устанавливать не только в верхней точке системы, а там, где вам удобнее.

Диафрагменная мембрана делит ёмкость компенсационного бака на две части. Верхний отсек заполняют теплоносителем, а в нижний закачивают воздух, плотно прижимающий диафрагму к стенкам резервуара. Увеличение объёма теплоносителя при нагревании сжимает воздух, пропуская воду в верхний отсек бака.

Гидроаккумуляторы также оснащены мембранами, но их форма и расположение совершенно иные. Внутри сосуда помещается баллонная мембрана, похожая на грушу, которая крепится между фланцами, исключая контакт воды с внутренней поверхностью резервуара. Именно поэтому недопустимо использование расширительных баков в системах водоснабжения: если питьевая вода соприкасается со стенками резервуара, её качество окажется неприемлемым – к примеру, из-под крана может потечь ржавая вода.

Пока напор поступающей воды не уравновесит давление воздуха между стенками сосуда, мембрана расширяется, стремясь заполнить всю ёмкость гидроаккумулятора. Давление воздуха регулируется ниппелем. В верхней части сосуда располагается патрубок, к которому подключают воздухоотводчик и предохранительный клапан.

Поскольку мембраны расширительных баков и гидроаккумуляторов функционируют в разных условиях, требования к материалам будут различны. Так, для диафрагменной мембраны важна термостойкость, поскольку температура воды в системах отопления достигает 90°C.

Для баллонных мембран в приоритете динамическая эластичность и стойкость к частому повторению растяжений и сжатий – от 5 до 15 циклов в час в штатном режиме. Поскольку мембраны гидробаков контактируют с питьевой водой, их изготавливают из пищевой резины с минимальной диффузией. Устойчивость к тепловому воздействию не имеет особого значения – температура воды в сетях холодного водоснабжения не превышает 30°C.

Какая мембрана лучше?

По свойствам мембран можно сделать вывод о допустимых сферах применения агрегатов. Если установить мембранный гидроаккумулятор в систему отопления, баллонная мембрана быстро выйдет из строя. Зато расширительные баки с успехом применяются в автоматических противопожарных установках в качестве сосудов для огнегасящих жидкостей или модулей порошкового пожаротушения.

Для изготовления мембран используют разные материалы:

  • NATURAL – натуральный каучук, совместимый с технической и питьевой водой; отличается большой динамической эластичностью, хотя по мере износа может наблюдаться частичная диффузия;
  • BUTYL – бутиловая резина для компенсационных баков и гидроаккумуляторов. Материал более устойчив к диффузии по сравнению с каучуком, но проигрывает в эластичности;
  • EPDM – этиленпропиленовая резина; по характеристикам сходна с бутиловой резиной, но более водопроницаема. Как и каучук, может использоваться с питьевой и технической водой;
  • NITRIL – обладает антикоррозийными свойствами и выдерживает действие активных сред;
  • SBR – мембранная резина для расширительных баков, для установки в гидроаккумулятор недостаточно растяжима.
Читайте также:  Виды фильтров для механической очистки воды и как выбрать подходящий

Синтетические резины рассчитаны на эксплуатацию при температурах от -10 до 100°C; у каучука диапазон рабочих температур на порядок меньше – от -10 до 50°C.

Теперь, когда вы знаете, чем продиктованы конструктивные отличия элементов систем отопления и водоснабжения, ни один продавец не собьёт вас с толку. Вы и сами разберётесь, какой агрегат вам нужен – расширительный бак или гидроаккумулятор. Внимательно изучайте технические паспорта предложенных моделей и делайте правильный выбор!

Чем отличается гидроаккумулятор от расширительного бака?

Выбирая комплектующие для систем автономного водоснабжения и отопления, необходимо четко уяснить разницу между типами устройств, используемых в этих системах. Внешне они могут быть довольно похожими – но особенности конструкции накладывают отпечаток на функционирование подобных изделий.

Это правило подходит и для резервуаров – расширительных баков и гидроаккумуляторов. Кроме того, что расширительные баки обычно делают красными, а гидроаккумуляторы – синими, эти изделия отличаются и выполняемыми функциями, и сферой применения. Об основных отличиях гидроаккумуляторов и расширительных баков мы расскажем ниже.

Конструкция и назначение устройств

Расширительный бак

Устройства обоих типов, используемые в автономных системах, имеют сходную конструкцию и работают по единому принципу. Рассмотрим основные элементы изделий на примере расширительного бака для отопительной системы:

  • Основное назначение бака – компенсация расширения теплоносителя. При нагревании вода увеличивается в объеме, причем довольно сильно (+0,3% на каждые 10 градусов Цельсия). При этом жидкость практически не сживается, так что нагретый теплоноситель будет оказывать значительное давление на стенки труб, места соединения и запорную арматуру.
  • Чтобы компенсировать это давление, а также свести к минимуму последствия гидроударов, в систему встраивается дополнительный резервуар – расширительный бак. Первые баки имели негерметичную конструкцию, но сегодня почти повсеместно используются пневмогидравлические модели.
  • Внутри такого бака размещается мембрана из эластичного материала. Поскольку мембрана контактирует с нагретым теплоносителем, ее делают из полимеров, отличающихся стойкостью к высоким температурам – EPDM, SBR, бутилкаучков и нитрилкаучуков.
  • Мембрана разделяет бак на две полости – рабочую (в нее попадает теплоноситель) и воздушную. При повышении давления в системе воздушная камера уменьшается в объеме (за счет сжатия воздуха), и это компенсирует нагрузку на трубы и запорную арматуру. Примерно то же самое происходит при гидроударе — но здесь процесс идет с большей скоростью.
  • При снижении температуры теплоносителя объем воды уменьшается, и воздух, оказывая давление на мембрану, вытесняет дополнительный объем горячей воды в трубы отопительной системы.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор, на первый взгляд, практически не отличается по конструкции от расширительного бака:

  • Основа – та же емкость из коррозионно-устойчивой стали, только выкрашенная в синий цвет.
  • Внутри ёмкости тоже находится мембрана – правда, несколько отличающаяся по форме от мембраны расширительного бака.
  • Внутренний объем тоже делится на две камеры, только у гидроаккумуляторов камера для воды находится внутри мембраны, т.е. полностью исключается контакт жидкости с металлическими стенками бака.

Да и функционирует конструкция по сходному принципу, хоть и используют ее по другому назначению:

  • При включении насоса или подаче воды по централизованному водопроводу камера наполняется жидкостью под определенным давлением.
  • Если напор по какой-то причине падает, воздушная камера увеличивается в объеме, и вода из рабочей камеры попадает в систему. Благодаря этому стабилизируется давление в трубах, и оборудование (стиральные машины, посудомойки и т.д.) работает без сбоев.
  • Второй аспект работы гидроаккумулятора – защита насоса от частых включений. Пока можно компенсировать отбор воды из системы за счет резерва в баке, реле давления не будет срабатывать, и насос не начнет подкачивать воду. Таким образом, техника будет включаться реже, а значит, проработает дольше.
  • Большой гидроаккумулятор (на 50, 100 или более литров) – это еще и запас воды. Да, долго на таком запасе не протянешь, но при экономном расходовании вполне можно пережить аварию на водопроводе или отключение электричества, которое сделает невозможной работу насоса.
  • Кроме того, гидроаккумулятор, как и расширительный бак, компенсирует гидроудары.

Отличие гидроаккумулятор от расширительного бака

Чем отличается гидроаккумулятор от расширительного бака

Мембранные баки делятся на два основных типа. Первый тип — расширительные баки для отопления, которые применяются в закрытых системах отопления и предназначены для компенсации избыточного объема теплоносителя в отопительных системах, образующегося за счет теплового расширения. При нагреве котла жидкость-теплоноситель в нем расширяется, вследствие повышения температуры. Это приводит к увеличению ее объема примерно на 0,3 % на каждые 10 °С. Поэтому при увеличении температуры на 70 °С первоначальный объем теплоносителя увеличится примерно на 3 %. Жидкость практически несжимаема и если система отопления не будет оснащена дополнительным устройством, позволяющим куда-то деться этому объему, то неизбежно произойдет ее разрушение. Для исключения этого и применяются расширительные баки для систем отопления.
Второй основной тип баков — это баки для систем водоснабжения (гидроаккумуляторы). Гидроаккумулятор (мембранный бак) в системе водоснабжения выполняет три основные функции. Прежде всего, это накопление воды и обеспечения требуемого напора. А так как большинство насосов как погружных, так и поверхностных имеют ограничения по количеству включений в час, то именно эта особенность гидроаккумулятора и является ключевой, позволяющей насосу включаться не каждый раз при открытии водопроводного крана, а только по мере опустошения гидроаккумулятора. Второй ключевой функцией гидроаккумулятора является предотвращение системы от гидроударов. Гидроудар возникает в трубопроводах при внезапном отключении или включении насоса, быстром закрытии крана, что может привести к разрушению трубопроводов, резьбовых соединений или сантехнических устройств. И, наконец, третья функция гидроаккумулятора – это поддержание резервного количества воды в системе, позволяя, тем самым, пользоваться некоторое время водой даже в случае отключения электричества, что очень удобно в загородных домах.
Внешне гидроаккумуляторы очень похожи на расширительные баки систем отопления. Однако назначение и условия эксплуатации у них другие, следовательно, есть и конструктивные отличия. Главные отличия гидроаккумуляторов от расширительных баков заключаются в материале мембраны, а также особенностях расположения воздушной и водяной камер. Гидроаккумулятор представляет собой железный бак с находящейся внутри “грушей” (мембраной) с водой, на которую под давлением давит воздух, находящийся между корпусом и мембраной. А расширительный бак для отопления разделен внутри резиновой мембраной на две полости: одна из них заполняется теплоносителем, а другая — воздухом. Именно поэтому недопустимо применение отопительных расширительных баков для систем водоснабжения, так как вода в системе водоснабжения не должна соприкасаться со стенками бака – в противном случае, с Вашего крана потечет ржавая вода).
Мембрана является одним из основных элементов, влияющих на работоспособность и надежность баков. Именно назначение баков определяет выбор мембраны. Внешне мембранные баки для системы отопления и водоснабжения очень похожи и зачастую этим пользуются недобросовестные продавцы, подсовывающие покупателю вместо гидроаккумулятора для водоснабжения расширительный бак для отопления. А ведь именно правильный выбор мембраны во многом определяет надежность и долговечность работы всей системы.
В системах отопления расширение жидкости, а следовательно, и нагружение мембраны происходит медленно, и в течение всего времени работы системы меняется незначительно. Однако температура эксплуатации может достигать +90 °С. Поэтому главным критерием для выбора материала мембраны для расширительного бака системы отопления является стойкость к температуре и долговечность.
В системах холодного водоснабжения влияние температуры не так важно, так как температура воды в системе не может превышать 30 °С. Главным является динамическая эластичность мембраны, т.к. система может включаться несколько раз в час и быстро нагружаться. При нормальной работе частота ее срабатывания составляет от 5 до 15 раз в час. Конечно, такой режим работы требует надежной, эластичной мембраны, выдерживающей большое количество циклов. В качестве материала для мембран гидроаккумуляторов используют пищевую резину.
Гидроаккумуляторы представляют собой важную часть в системе водоснабжения. От правильного выбора гидроаккумулятора, его оптимального объема зависит расход энергии насосом, его износ и бесперебойная работа.
Что такое гидроаккумулятор? Это металлическая емкость 1, внутри которой находится резиновая груша 2 из пищевой резины. Фартук мембраны закреплен между фланцами 3 с помощью болтов 4. В верхней части бака имеется тяга с патрубком 5, закрепленная гайкой 6. Патрубок служит для установки предохранительного клапана и воздухоотводчика.
Если бак у Вас имеет емкость, например 100 литров, то максимальное количество воды в нем будет ровно 1/3 от общего объема, т.е. 33 литра. Эта пропорция верна и для баков с другими объемами. Остальные 2/3 объема бака занимает воздух. Давление воздушной подушки может регулироваться с помощью ниппеля 7, закрытого пластиковой крышкой 8.

Читайте также:  Как вытащить насос из скважины: подборка лучших советов

При подаче под давлением воды из скважины в гидроаккумулятор, мембрана, присоединённая к водопроводу, начинает увеличивается в объёме. За счёт этого воздух, который находится между мембраной и металлическими стенками бака, начинает сжиматься, создавая еще большее давление. Реле давления, установленное на заданный уровень, при достижении этого давления, размыкает контакты подачи электроэнергии на насос и он перестаёт качать воду в бак.
В результате получается железный бак с находящейся внутри “грушей” с водой, на которую под давлением давит воздух, находящийся между корпусом и мембраной. Когда Вы откроете кран, воздух давит на мембрану и под давлением выталкивает воду из бака в кран. По мере расхода воды в мембране будет падать давление, накачанное насосом. И когда давление упадёт до определенного уровня (например, 1.5 атм.), на реле давления сомкнутся контакты подающие электроэнергию на насос, и он вновь заработает, и пока Вы пользуетесь водой – насос работает постоянно. После того, как Вы закрыли кран, насос будет продолжать работать и набирать воду в гидроаккумулятор. Когда общее давление в системе станет (например) 2.8 атм., то реле давления отключит насос. И так пока Вы снова не откроете кран.

Гидроаккумулятор и расширительный бак: виды, характеристики, конструктивные отличия

Постоянное давление в системе центрального водоснабжения обеспечивает насосная станция, и конечный потребитель не имеет возможности каким-либо образом на него повлиять. Но для автономного водоснабжения частного дома устанавливается гидроаккумулятор, который обеспечивает необходимый напор. Другой вид такого устройства – расширительный бак или экспансомат , который служит для компенсации избыточного давления, которое возникает в результате увеличения объема воды при нагреве.

Расширительный бак

Вода в отоплении предназначена для переноса тепла от котла к радиаторам. Известно, что при нагревании на 10 °C объем воды увеличивается примерно на 0,3 %, из чего следует – нагрев до положенных 70 °C даст увеличение в объеме примерно на 3 % от первоначального. Из школьного курса физики известно, что жидкости практически несжимаемы, потому даже такое, казалось бы, незначительное увеличение объема может привести к разрыву трубопровода или протечкам в местах соединений. Для того чтобы не допустить подобного в систему отопления устанавливается расширительный бак.

Изначально такие емкости были открытыми, что приводило к определенным проблемам:

  • – жидкость в них постоянно испаряется, приходится следить за уровнем воды и регулярно ее восполнять;
    – открытый расширительный бак должен быть установлен в верхней части системы и утеплен для исключения замерзания теплоносителя и, как следствие, удорожание конструкции;
    – постоянный доступ кислорода способствует коррозии;
    – регулирование давления при открытой схеме затруднено.

Современные материалы и, в частности, прочный и эластичный материал мембраны, позволяют обустроить закрытую систему, без доступа кислорода в теплоноситель. Это также позволяет обеспечить постоянный уровень воды и возможность регулировки напора. Еще одним преимуществом закрытой емкости является простая установка и обслуживание. Он может быть установлен в любой точке системы отопления и, при необходимости, легко демонтирован и подключен в другом месте.

Гидроаккумулятор

Основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения, схожи с функциями расширительного бака в системе отопления. В первую очередь это касается поддержания достаточного давления. Наиболее распространенная схема водоснабжения частного дома включает в себя не только насос, который подымает воду из скважины или колодца, но также гидроаккумулятор, который обеспечивает небольшой запас воды, на случай отключения электроэнергии или поломки насоса.

Однако основная задача, которую решает гидроаккумулятор, это обеспечение стабильного напора вне зависимости от изменения давления в системе, вызванного открытием крана или включением/выключением насоса. Подбирается с учетом характеристик насоса, количества кранов, сантехнических приборов и количества проживающих. Оптимальный выбор позволяет существенно продлить срок службы насоса, т.к. сокращает число включений/выключений. Без гидроаккумулятора насос включался бы каждый раз, когда кто-нибудь на минутку открывал кран.

Рассчитать требуемый объем гидроаккумулятора можно по формуле

где Amax – минимальный расход воды, литр/мин; Pmax – давление при котором насос выключается, бар; Pmin – давление при котором насос включается, бар; Pвозд. – давление в воздушной камере, бар;

К – коэффициент, принимаемый в зависимости от мощности двигателя насоса

  • – для насоса мощностью 0,55–1,5 кВт – коэффициент 0,25;
    – 2,2-3,0 кВт – 0,375;
    – 4,0-5,5 кВт – 0,625;
    – 7,5-9,0 кВт – 0,875.

Полученное значение в большинстве случаев будет оптимальным, однако при частых выключениях электроэнергии имеет смысл выбрать больший объем. При этом, стоит помнить, что при длительном простое воды ее качество будет ухудшаться.

Конструктивные отличия

Прежде всего, нужно понимать – гидроаккумулятор и расширительный бак, несмотря на заверения некоторых недобросовестных менеджеров, это не одно и то же. Их конструктивные отличия обусловлены спецификой применения. Установка расширительного бака в качестве гидроаккумулятора чревата неприятными последствиями.

Суть в том, что в расширительном баке для системы отопления мембрана делит внутренний объем пополам. Изначально воздух, закачанный в нижнюю половину, создает давление достаточное для того чтобы мембрана была полностью прижата к внутренней поверхности. По мере повышения температуры теплоносителя, его объем увеличивается, давление возрастает и в верхнюю половину начинает поступать вода, отжимая мембрану. Соответственно, воздух в нижней половине сжимается. Гидроаккумулятор отличается тем, что в нем установлена баллонная мембрана, поступая в которую вода не контактирует с внутренними стенками.

Закрытые расширительные баки: с диафрагменной мембраной, с баллонной мембраной

Рассматривания отличия расширительного бака от гидроаккумулятора необходимо понимать, что работают они в разных условиях. Изменение объема жидкости в системе отопления незначительно, кроме того происходит это медленно, без резких рывков. Однако температура может достигать 90 °C. Потому первое требование к такой мембране это устойчивость к длительному воздействию высокой температуры. Для баллонной мембраны в гидроаккумуляторе холодного водоснабжения устойчивость к воздействию высокой температуры не столь важно, но способность работать в режиме частого растяжения/сжатия является ключевой.

К сожалению универсального материала, одинаково устойчивого и к воздействию высокой температуры, и к регулярным растяжениям, не бывает. Мембраны в современных расширительных баках изготовлены из таких материалов:

  • – NATURAL – может эксплуатироваться при рабочей температуре от -10 до 50 °С. Чрезвычайно эластичный материал, однако по мере эксплуатации может происходить частичная диффузия. Натуральная каучуковая резина может быть использована как для питьевой, так и технической воды;
    – BUTYL – возможна эксплуатация при температуре от -10 до 100 °С. Более устойчивая с точки зрения диффузии, но не такая эластичная, как NATURAL. Синтетическая бутиловая резина может быть использована в качестве мембраны гидроаккумулятора;
    – EPDM – работает при температуре от -10 до 100 °С. Более проницаема для воды, чем BUTYL. Синтетическая этилен/пропиленовая резина устанавливается в баках для питьевой или технической воды;
    – SBR – допустима эксплуатация при температуре от -10 до 100 °С. Менее эластична Применяется исключительно в расширительных баках системы отопления, не достаточно эластична для установки в гидроаккумуляторах;
    – NITRIL – работает при температуре от -10 до 100 °С. Устойчива к воздействию активных сред.

Сфера применения компенсационных баков не ограничивается отопительными системами и водоснабжением, они с успехом используются для хранения огнегасящей жидкости в автоматических системах пожаротушения, а также в составе модуля порошкового пожаротушения.

Вне зависимости от типа гидроаккумулятор и расширительный бак являются неотъемлемой частью любой системы жизнеобеспечения и обеспечивают высокий уровень комфорта и безопасности проживания.

Ссылка на основную публикацию