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.
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?
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
Vt = K * Amax * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) * (Pвозд. + 1)
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.
Что такое гидроаккумулятор?
Для лучшего восприятия я сразу покажу вам картинку, на которой изображена насосная станция:
Из картинки видно, что гидроаккумулятор (сокращенно ГА) — это емкость, к которой крепится насос с реле давления. Внутри эта емкость устроена также, как мембранный расширительный бак. Более того, у них часто стоят абсолютно одинаковые мембраны из EPDM. Давление воздуха в ГА тоже равно 1,5 бар и при желании его можно как увеличить так и уменьшить. Многие монтажники применяют гидроаккумуляторы вместо расширительных баков в закрытых системах. В сети не редко можно встретить вот такие фото:
Кроме горизонтальных моделей ГА в магазинах есть их вертикальные аналоги. Их чаще всего используют для сборки насосной станции на основе глубинного насоса. О том, что для этого нужно написана отдельная статья.
Зачем нужен гидроаккумулятор?
У данного «девайса» есть две основные функции:
- Он необходим для корректной работы автоматики насосной станции. Это касается не только реле давления, но и некоторых блоков управления насосом. Для этой функции объем бака не особо важен. Например, у миниатюрных насосных станций с вихревым насосом объем бака равен 1 литру.
- Уменьшение количества пусков насоса — это помогает уменьшить негативное влияние пусковых токов и сэкономить электроэнергию. Вот для этой функции объем имеет самое важное значение. Если вам нужна полноценная буферная емкость с водой, то необходимо выбирать емкость 80, 100 и более литров.
Исходя из написанного выше, можно сказать, что выбор гидроаккумулятора не привязан строго к параметрам системы водоснабжения. Но это не значит что нужно покупать первый попавшийся. Например, если ваша насосная станция будет работать в условиях повышенной влажности, то лучше приобрести ГА, сделанный из нержавеющей стали. Это значительно увеличит срок его эксплуатации.
На этом, пожалуй, все. Жду ваших вопросов в комментариях и лайков в социальных сетях. До новых встреч на страницах этого блога!
znayteplo.ru
Выбор расширительного бака для отопления – на что обращать внимание?
Перед тем, как подобрать расширительный бак, следует произвести все нужные для монтажа и применения расчеты. При этом крайне важно учитывать тот факт, что при наличии большого количества теплоносителя при его нагреве объем жидкости будет увеличиваться, в связи с чем емкость бака должна быть достаточно большой, плюс иметь определенный запас. Как правило, для одноэтажного дома оптимальным вариантом станет купленный расширительный бак, вместимостью 80 литров. Если используемая отопительная система функционирует в двухэтажном доме, то для ее обустройства следует подбирать объем расширительного бака, который равен или немного больше 100 л. В случае если нужно обустроить систему отопления для достаточно крупного двухэтажного здания, то лучше выбирать бак, объемом 150 литров.
Еще один важный фактор, который обязательно нужно учитывать – это максимальное давление, которое создается внутри расширительного бака. С учетом этой особенности, чем выше этот параметр, тем выше создаваемое давление, значит, тем меньших объемов может быть бак. Исходя из этого, для двухэтажного дома подойдет бак, емкостью 50 литров, а для одноэтажного жилого здания средних размеров – емкость, объем которой составляет 24 литра.
Расчет требуемых параметров достаточно сложный, поэтому, покупая мембранный бак расширительный, лучше всего посоветоваться со специалистом. В других случаях можно воспользоваться специальной формулой. В ней главной величиной выступает объем всего циркулирующего в доме теплоносителя. Перед тем, как рассчитать основной параметр, потребуется вычислить мощность используемого котла и всех имеющихся в доме отопительных приборов. На практике берутся приблизительные значения, при которых мощность радиатора составляет 10,5 л/кВт, мощность подогреваемого пола – 17 л/кВт, и мощность конвектора – 7 л/кВт.
Таким образом, покупая баки мембранные, следует принимать во внимание площадь дома и объем циркулирующего в его отопительной системе теплоносителя.
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.
