Давление в гидроаккумуляторе и расширительном баке
Пусть минимально допустимое давление в системе (отопления — для расширительного бака, водопровода — для гидроаккумулятора, когда срабатывает реле, и включается насос) составляет X атмосфер. Тогда в устройстве оптимальное давление в условиях отсутствия в нем воды (он пустой), должно составлять 90% от X. Проверять давление нужно, полностью слив воду. Иначе измерения ничего не дадут.
Вообще воздух из гидроаккумуляторов и расширительных баков может постепенно выходить. Но регулярная проверка достаточности воздуха затруднительна. Чтобы ее провести, нужно слить из устройства всю жидкость, что не всегда возможно. Но есть признаки, однозначно указывающие на то, что воздух вышел. Для гидроаккумулятора — это слишком частое включение насоса, для расширительного бака сильное изменение давления в системе при изменении температуры теплоносителя. Поэтому сразу после установки бака нужно измерить, на сколько процентов изменяется давление при полном прогреве носителя в системе, записать эту величину, а дальше следить, чтобы эта величина не слишком возрастала, подкачивать по мере необходимости. Для гидроаккумулятора нужно замерить время между включением насоса и его выключением, и тоже следить за тем, чтобы это время оставалось постоянным.
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.
Выбор гидроаккумулятора, расширительного бака. Обслуживание. Эксплуатация. Ремонт. (10+)
Гидроаккумулятор, расширительный бак. Особенности выбора
Гидроаккумулятор и расширительный бак предназначены для немного разных целей, но устроены практически одинаково, так что я объединил их в одной статье. Гидроаккумулятор предназначен для накопления воды в системе автономного водообеспечения, защиты системы от избыточного давления, исключения частого включения насоса. Расширительный бак устанавливается в систему отопления. Он защищает ее от избыточного давления, которое может возникать при расширении воды (или другого теплоносителя) от повышения температуры. Ключевым отличием гидроаккумулятора от расширительного бака является то, что расширительный бак должен работать при достаточной температуре, к гидроаккумулятору для холодной воды такие требования не предъявляются. Но зато для большинства гидроаккумуляторов высокие требования к качеству материала мембраны, так как они используются в подаче воды, которая может употребляться в пищу. Для расширительного бака такие требования менее критические.
Конструкция и назначение устройств
Расширительный бак
- 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.
Необходимый объем гидроаккумулятора и расширительного бака
Нужно четко себе представлять, что объем этих устройств, который приводится в спецификации — объем самого бака. Жидкости в него помещается меньше. Объем жидкости зависит от давления.
Определиться с объемом расширительного бака довольно просто. Нужно понять, сколько воды (или антифриза) будет в Вашей системе отопления. Коэффициент теплового объемного расширения воды возьмем с запасом 6E-4. Таким образом, объем воды при нагреве от нуля до 100 градусов увеличится в 0.06 раза, то есть на 6%. Если в системе 100 литров воды, то избыточный объем будет 6 литров.
Теперь нам надо определиться с допустимым давлением теплоносителя в системе отопления. Пусть минимальное значение составляет X1, а максимальное X2. Обычно это 1.8 атмосферы и 2.4 атмосферы. Если давление в пустом расширительном баке составляет 90% от минимально допустимого для теплоносителя (пусть это X0), то [Необходимый объем расширительно бака, литров] = [0.06] * [Объем теплоносителя в системе, литров] / (([X0, литров] + [1]) / ([X1, литров] + [1]) — ([X0, литров] + [1]) / ([X2, литров] + [1])). Для нашего случая со 100 литрами носителя мы получим 36 литров. В данном случае больше — не меньше. Можно взять с запасом, но и такого объема будет достаточно.
Объем гидроаккумулятора зависит исключительно от максимального пикового расхода воды. Если в доме одновременно может работать один кран, то объем гидроаккумулятора должен составлять около 30 литров, если два крана — 60 литров, если 3 — 90, и так далее.
Подключение гидроаккумулятора к системе
Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:
- насоса;
- гидроаккумулятора;
- реле давления;
- обратного клапана.
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.
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.
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.
Ремонт
Распространенными неисправностями являются: поломка воздушного обратного клапана (ниппеля) и повреждение мембраны. Обратный клапан можно заменить, поставив от автомобильной шины. В большинство гидроаккумуляторов и баков они подходят. Повреждение мембраны можно устранить только в ремонтопригодных (разборных) устройствах. Я сам это пару раз успешно делал. Нужно разобрать бак, вынуть мембрану, тщательно ее вымыть и высушить, найти место повреждения, обезжирить, заклеить или завулканизировать его
При выборе клея обязательно обратите внимание на то, водостойкий ли он, эластичный ли, может ли он использоваться для повышенных температур (для расширительного бака), может ли контактировать с пищевыми продуктами (для гидроаккумулятора)
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.
У меня такой вопрос — можно ли в качестве гидроаккумулятора использовать емкость с одним вводом. Вода сожмет воздух внутри емкости и, тем самым, выполнит функцию демпфера? Я имею в виду, что мембраны в конструкции нет. Читать ответ.
Система отопления с принудительной циркуляцией. Организация принудительной циркуляции теплоносителя в контурах системы отопления.
Заливаем теплоноситель. Как заменить в системе отопления антифриз. Как правильно заполнить систему отопления теплоносителем, выбрать между водой и .
Система обогрева труб, чтобы не промерз зимний водопровод. Своими рука. Водопровод своими руками. Внешний, незамерзающий. Прокладка водопроводных труб з.
Газ в дом автономно. Реально ли это? Личный опыт. Отзыв. Ошибки монтаж. Обзор опыта автономной газификации, установки газгольдера для сжиженного газа. Т.
Герметичное резьбовое соединение труб. Сантехнический клей — герметик. Как правильно соединить на резьбе трубы в трубопроводе? Обеспечение герметичност.
Личный опыт подбора газовой горелки для отопления по характеристикам к. Как правильно выбрать газовую горелку для отопления. Советы. Личный опыт. Отзыв.
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.
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.
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.
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.
Загрузка...
