Гидроаккумулятор вместо расширительного бачка

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 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.

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.

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.