Что такое расширительный бак и зачем он нужен в системе водоснабжения

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
2. Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
4. Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

Современные виды расширительных баков

Существующие категории рассматриваемого оборудования подразделяются на две большие группы (в зависимости от типа конструкции):

1. Открытые;
2. Закрытые (мембранные)

Открытые.

Они обычно устанавливаются в контурах с естественной циркуляцией гидроносителя тепла, в самой верхней точке. Представляют они собой емкость, оснащенную патрубками, через которые и происходит циркуляция гидроносителя. Такой бак в обязательном порядке оснащается крышкой с отверстием для подачи атмосферного воздуха и трубкой для отвода избыточного количества жидкости (проще говоря, водослива). Материалы изготовления конструкции – металл или пластик. При нагреве и расширении теплоносителя его избыток поступает в баковую емкость. Если расширение превышает максимально допустимые показатели и когда уровень носителя достигает точки водослива, то часть жидкости сбрасывается из емкости в дренаж. Когда же жидкость остынет, одновременно уменьшив свой объем, уровень в баке тоже упадет, а давление придет к стабильному значению.

Подобная система отличается существенной простотой и обладает следующими достоинствами:

1. Хорошая надежность;
2. Ценовая доступность;
3. Возможность использования открытого бака в качестве водоотводчика.

Однако, имеются и существенные недостатки, ввиду которых подобные конструкции уходят в прошлое:

Факт контактирования носителя с воздухом – кислород и другие атмосферные газообразные вещества будут захватываться теплоносителем и растворяться в нем. Этот процесс, проходящий на постоянной основе, только ускорит износ всей трубопроводной магистрали;

1. Потери носителя ввиду регулярных сбросов и испарения – это приводит к необходимости постоянного восполнения его объема;
2. Невозможность использовать иные виды носителя, кроме воды – система и бак просто не приспособлены к взаимодействию с более эффективными видами греющей жидкости, которые, однако, обладают повышенной токсичностью (имеется ввиду и газообразное и жидкое их состояние);
3. Необходимость утепления рабочей емкости в обязательном порядке;
4. Излишня шумность работы – при функционировании, вода в баке будет перманентно издавать звук, похожий на закипание чайника, а к такому остается только привыкнуть.

Закрытые.

Наличие значительных недостатков в баках открытого типа привели к разработке бака с закрытым контуром. Сегодняшние закрытые баки являются в 99% полностью мембранными. Конструкция их предполагает наличие обязательной резиновой мембраны, заключенной в корпус, которая разделяет внутреннюю полость на две камеры. В первую полость закачивается воздух, а во вторую – теплоноситель. До подключения непосредственно к магистрали, давление в первой камере может равняться атмосферному или быть повышенным, что будет зависеть от основных настроек отопительной системы. Для настройки давления в полости для воздуха имеется особый клапан его подкачки – ниппель. «Жидкостная» камера имеет сообщение с котлом и магистралью через классический тройник-разветвитель и посредством шарового крана. Рядом с расширительным баком обязательно монтируют предохранительный клапан или продвинутую группу безопасности.

Принцип действия мембранного оборудования заключается в том, что когда носитель разогрет, то его избыточный объем уходит в водную камеру. При этом, мембрана получает растяжение, а в воздушной камере сокращается объем, одновременно там повышается давление. Как только носитель в магистрали начинает остывать, уменьшаясь в объемах, то излишнее давление в воздушной полости и растянутая мембрана начинают вытеснять накопленный излишек жидкости обратно в трубопровод.

Из преимуществ баков закрытого типа можно выделить:

1. Полное исключение контакта воздуха с нагреваемой жидкостью;
2. Модели показывают высокий коэффициент полезного действия;
3. Работа происходит практически бесшумно;
4. Допускается использование в роли носителя любых соответствующих веществ, а не только воды;
5. Допускается установка непосредственно в котельной, а не только в верхней точке системы.

К недостаткам можно отнести:

1. Цена – такое оборудование довольно-таки недешево;
2. Если бак устанавливается не в верхней точки контура, то его объем должен быть больше расчетного, что потребует большего монтажного пространства.
3. Исходя из вышеизложенного, мембранное оборудование закрытого типа – это полноценный гидроаккумулятор, выполненный из особых материалов, которые полностью устойчивы к воздействию повышенных температур и агрессивных химических субстанций.

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

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Настройка рабочих характеристик гидроаккумулятора происходит следующим образом:

1. Проверяем давление в воздушной камере. Для этого подключаем манометр к резиновому клапану, расположенному в верхней части емкости.
2. Если полученные значения не соответствуют рекомендуемым, то нажатием на ниппель стравливаем воздух и снижаем давление или накачиваем газ для повышения силы напора.
3. Затем открываем защитный кожух реле и при помощи большой гайки регулируем верхний уровень срабатывания, отвечающий за остановку насоса при максимальном давлении.
4. Нижняя граница запуска оборудования настраивается малым креплением.
5. Закрываем корпус реле и проверяем результаты.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Гидроаккумулятор поступает в торговую сеть с базовыми настройками производителя оборудования. Иногда такие параметры не соответствуют условиям эксплуатации.

Настройка давления бака в системе водоснабжения.

Корректировка работы расширительного бака показана в следующих ситуациях:

1. После установки агрегата. Регулировка значений согласно техническим нормам региона.
2. Слабый напор в системе.
3. Бак не наполняется.
4. Замена мембраны на новую.
5. Ремонт магистрали.
6. В воздушной камере превышены рекомендуемые значения, основания — показания манометра.
7. Нарушен температурный режим горячего водоснабжения.

При корректировке давления в газовом отсеке прибора следует учитывать, что для защиты емкости от коррозии воздушная камера на заводе заполняется осушенным азотом. Поэтому при регулировке плотности воздуха в газовой полости или наполнении резервуара после смены мембраны рекомендуется пользоваться техническим азотом.

Предохранительные клапаны устройства должны быть отрегулированы так, чтобы рабочее давление в защищенном сегменте не превышало нормативное более чем на 10 %, а при установленном значении до 0,5 МПа ≤ 0,05 МПа.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Расширительные баки для систем горячего водоснабжения компенсируют изменения объема жидкости в границах допустимой минимальной и максимальной температуры, а также поддерживают давление в проектном диапазоне.

Мембранная емкость для ГВС устанавливается непосредственно в точке подачи холодной воды в систему. Оптимальной считается установка резервуара после редуктора давления. Концентрация воздуха в камере гидроаккумулятора должна быть на 0,25 бар выше, чем показатели рабочего напора в магистрали, или на 0,2 бар больше, чем установленное давление на выходе редуктора.

При такой настройке излишки воды, периодически появляющиеся в системе из-за повышения температуры, в процессе охлаждения будут постепенно сбрасываться обратно в трубопровод.

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:

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

Объем модели бака

• 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:

Расширительный бак Reflex

• 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.

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.

Как устроены гидроаккумуляторы

Что касается мембранных гидроаккумуляторов, или расширительных баков, внутри они состоят из резиновой мембраны, разделяющей устройства на два отсека. В первый накачивается воздух, а вторая остается незаполненной. Когда запускается отопительная система, вода поступает во второй отсек, после чего в отсеке с воздухом происходит восстановление необходимого объёма. При охлаждении теплоносителя он вытесняется назад в систему. Так расширительный бак содействует наличию постоянного напора внутри системы и стабильности ее работы без перегрузок и резких перепадов давлений.

Различные модели гидроаккумуляторов характеризуются разными ограничениями в отношении использования. Некоторые используются для технической воды, а некоторые – в работе с питьевой водой. Что касается конструкции, помимо гидроаккумуляторов с мембраной и без нее баки бывают со сменной грушей.

Баки с мембраной с одного боку располагают специальным фланцем с резьбой, к которому как раз осуществляется крепление груши. С другой стороны такой бак оборудован ниппелем, через который накачивается или спускается воздух. В таком типе гидроаккумулятора накачивание воды осуществляется в мембрану, при этом нет соприкосновения с поверхностью бака.  Если он объёмный, задняя сторона мембраны крепится к ниппелю с целью стабилизировать заполнение. Продолжительность службы груши зависит от имеющегося давления воздуха в газовой камере бака. Также стоит отметить частую ошибку в использовании аккумулятора с грушей. Порой, чтобы создать больший запас теплоносителя, владелец специально уменьшает объём воздуха внутри груши. Из-за этого мембрана касается внутренней стенки гидроаккумулятора, что способствует быстрому истиранию.

Как подключить гидроаккумулятор?

Установка гидроаккумулятора в выбранной части дома следует производить с учетом всех рекомендаций производителя устройства. Крепление бака должно осуществляться с применением плотных резиновых прокладок, которые будут принимать на себя создаваемые устройством вибрации. Также следует учесть уровень шума,  который образуется при работе применяемого гидроаккумулятора. Чтобы прибор не мешал нормальной жизни людей в доме, для его установки лучше всего выбрать небольшое отдельное помещение. При этом следует предусмотреть свободный доступ к нем на тот случай, если понадобится ремонт емкости.

Подключение  установленного гидроаккумулятора к трубопроводу осуществляется при помощи резиновых переходников. При этом нужно учитывать, что диаметр имеющейся подводки не должен быть меньшим на выходе используемой гидросистемы. Для подключения к прибору каждой из труб используется специальный фланец гидроаккумулятора – его наличие позволяет более надежно установить прибор в систему водопровода.

Применять новый бак следует особенно осторожно. Непосредственно перед заполнением бака его мембрану нужно полностью очистить от попавшего к ней воздуха

 Для первого наполнения гидроаккумулятора нужно уменьшить напор воды, так как от длительного хранения устройства в магазине его мембрана могла сильно слежаться.

Регулировка гидроаккумулятора

Регулировка проводиться с учетом допустимого для него напора. Для этого потребуется снять колпачок золотника, и установив вместо него манометр. Если внутри бака окажется меньше воздуха, чем нужно, то его место заполнит вода, что непременно скажется на показателе напора воды.

В большинстве случаев регулярна настройка гидроаккумулятора не требуется – вполне достаточно одноразового подключения бака перед его дальнейшей эксплуатацией. Все последующие наполнения емкости водой можно производить под нормальным напором жидкости.

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