Что такое компрессионный бак

Расширительные баки для системы отопления

Расширительные баки для системы отопления

При отоплении частного дома достаточно важным вопросом является стабилизация давления в котле. Если давление низкое, котёл не сможет функционировать. Если давление высокое, отопительное оборудование будет быстро изнашиваться. Для того, чтобы стабилизировать давление, к котлу подключают расширительный бак.

Назначение расширительного бака

Расширительный бак нужен для компенсации давления теплоносителя в системе отопления. Разница давления возникает из-за изменения его температуры во время отопительного процесса, так как в зависимости от температуры меняется его объём.

В закрытых отопительных системах используется расширительный бак закрытой герметичной конструкции. Внутри бака имеется эластичная мембрана, которая делит его на две части. Одна из частей бака содержит воздух под давлением, во вторую часть проникает теплоноситель.

Циркуляция теплоносителя в закрытой отопительной системе обеспечивается с помощью циркуляционного насоса. В открытой отопительной системе насос не нужен, а поэтому в роли бака может выступать любая ёмкость, теплоноситель в которую будет сливаться напрямую из отопительных труб.

Расширительный бак в закрытой системе отопления

Плюсы закрытой отопительной системы

Конструкция расширительного бака

Баки могут быть как с возможностью замены мембраны на новую, так и вообще неразборными. Чтобы закрепить бак на стене, в комплект к нему могут идти кронштейны и хомуты, для установки бака на пол – специальные ножки. Мембрана бака, в свою очередь, тоже может быть различной конструкции.

Неразборные модели оснащены мембраной в форме диафрагмы, реже встречается мембрана в виде баллона. Она растягивается под действием давления, поэтому её можно считать самостоятельной водяной камерой. Для замены мембраны такого типа используется специальный фланец.

Конструкция расширительного бака

Расчёт объёма бака

Чтобы определить объём бака можно пойти по самому простому пути. То есть взять 10% от объёма используемого теплоносителя, который высчитывается ещё на стадии проекта отопительной системы. Либо можно слить старый теплоноситель и залить новый, измерив объём счётчиком.

Также можно узнать объём радиаторов и труб, таким образом вы получите объём системы отопления, от которого и нужно будет взять 10%.

Есть также способ расчёта бака по формуле:

E – коэффициент расширения теплоносителя, указываемый на упаковке,

Pmax и Pmin – максимальное и минимальное рабочее давление системы, соответственно.

Следует сказать, что для открытой отопительной системы никаких расчётов производить не надо, а для закрытой всё же стоит. Причём, если у котла уже есть встроенный бак, в случае нехватки его объёма ставят новый.

В случае нехватки объёма бака уменьшается объём теплоносителя и падает давление в отопительной системе, поскольку он начинает сливаться в канализацию. При критичной нехватке теплоносителя работа котла может просто застопориться.

Если в этот момент будете дома, вам достаточно будет просто подлить теплоноситель. Если вас дома не будет, то отопительная система начнёт размораживаться. Да и в работе котла в критическом состоянии тоже нет ничего хорошего.

Поэтому лучше всегда проводить подобные расчёты и приобретать несколько больший бак, чем требуется.

Давление в расширительном баке

Некоторые котлы обладают функцией выставления давления вручную, с помощью расширителя. В противном случае оно должно быть примерно на 0,3 атмосферы ниже, чем рабочее давление отопительной системы в загородном частном доме. А она обычно равно от 1,5 до 1,8 атмосферы, получаем в итоге примерно 1,6 атмосферы максимум или 1,2 минимум.

Для того, чтобы измерить давление в баке, подключите манометр к ниппелю вверху бака, под крышкой из пластика. Под крышкой находится золотник, через который можно стравить лишнее давление. Надо просто отогнуть пластину и выпустить воздух до нормы давления.

Чтобы увеличить давление, насос для автомобиля вместе с манометром следует подключить к ниппелю, далее качаете до требуемого уровня. Не забывайте, что все данные операции должны быть проделаны, когда бак отсоединён от отопительной системы! Теплоноситель при этом должен быть полностью слит.

Установленный расширительный бак

Положение расширительного бака в отопительной системе

В закрытой отопительной системе бак следует устанавливать после котла, но перед насосом, для создания потока в противоположном направлении. Для подключения насоса в трубу надо установить тройник, бак накручивается на перпендикулярный выход, который должен иметь вертикальное направление вверх.

Рекомендуем вам после бака установить следующий тройник, для того, что на него был установлен запорный кран. Таким образом, вы сможете осуществлять проверку бака без слива теплоносителя. Отключаете бак и проверяете давление, которое должно быть на нулевой отметке.

Подытоживая, всё вышенаписанное, можно сделать вывод, что закрытая система отопления с расширительным баком – решение практически универсальное, для большинства типа котлов, радиаторов и другого отопительного оборудования.

Расчёты для установки бака производить также настоятельно рекомендуется. Открытая же отопительная система – в основном вариант для деревенского дома с чердаком и твердотопливным котлом, в других ситуациях такая схема является мало пригодной.

Источник

Расширительный бак для холодной воды: обзор баков, какой лучше купить

Автономное водоснабжение загородного дома – это чрезвычайно удобно! Появляется полная независимость от «причуд» коммунальных служб, объемы и качество подаваемой воды всецело зависят исключительно от хозяев. Точнее, от того, насколько ими грамотно, полноценно и добросовестно была создана вся система, от забора воды из источника и прохождения ею всего необходимого цикла подготовки – и до конечной подачи на точках потребления под необходимым давлением.

Расширительный бак для холодной воды

Понятно, что подавать воду напрямую, то есть включать насос всякий раз, когда необходимо просто ополоснуть руки или набрать чайник – крайне нерациональное решение. Поверьте, каким бы насос ни был качественным, такой «убийственной» эксплуатации он долго не выдержит. Значит, необходимо какое-то промежуточное звено системы, в котором будет осуществляться накопление готовой к употреблению воды — оттуда она пойдет к потребителю. И лишь по мере расходования иногда будет включаться насос для пополнения созданного запаса и создания необходимого давления в трубах.

Таким промежуточным звеном как раз и является расширительный бак для холодной воды, или, как его еще часто называют, гидроаккумулятор. Без этого нехитрого, в принципе, устройства автономная система водоснабжения никогда не станет полноценной.

Каковы функции расширительного бака в системе водоснабжения дома

Итак, прежде всего разберемся, с какими функциями должен справляться расширительный бак водопроводной системы.

Подобный бак может устанавливаться и в контуре водонагревательного прибора накопительного действия (бойлера), обеспечивающего автономное горячее водоснабжение. В этом случае добавляется еще и функция компенсации температурного расширения воды, чтобы исключить слишком частое срабатывание предохранительного клапана.

Но не следует путать расширенные баки для системы водопровода с теми, что предназначены для контуров отопления. При всем их внешнем сходстве, эксплуатационные показатели уже совсем иные. Об этом будет сказано чуть ниже.

Устройство расширительных баков для водопроводной системы

Бак расширительный открытого типа

Самое простое решение, которое, кстати, весьма широко практиковалось еще не столь давно – это установка довольно вместительной емкости в самой высокой точке водопроводной системы дома. В дачных условиях это может быть, скажем, чердак. Бак – негерметичный, просто закрывается крышкой от ненужного испарения и замусоривания воды. Так что повышенного давления в нем создаваться по умолчанию не может.

Открытый расширительный бак. Из достоинств – только простота, все остальное – сплошные недостатки.

Насос периодически пополняет запас воды в этом баке. А оттуда она просто под действием сил гравитации течет к той точке, где открывается кран водозабора. Таким образом, напор определяется исключительно разницей высот установки бака и точки водозабора.

Достоинства системы понятны – простота и дешевизна. А в чем видятся недостатки? Да практически — во всем остальном…

Одним словом, не стоит даже завязываться с такой «упрощенкой».

Герметичные расширительные баки

Вот это – совсем другой разговор. Нет практически никаких ограничений по месту их размещения, можно подобрать изделие нужного объема, сведя к минимуму количество включений насоса, и давление в системе поддается точной регулировке.

По конструкционным особенностям эту категорию можно разделить на устройства трех типов:

Итак, баки с мембраной:

Бак расширительный мембранного типа

Как правило, корпус такого бака собирается из двух половинок (поз. 1). Соединение этих деталей корпуса (поз. 2) предопределяет и расположение несъёмной мембраны (поз. 3). Эта эластичная перегородка делит полость бака на две камеры: водяную (поз. 4) и воздушную (поз. 5). Для подключения к водопроводу со стороны водяной камеры предусмотрен резьбовой патрубок (поз. 6). С противоположной стороны, то есть со стороны воздушной камеры, имеется ниппельное устройств для создания в ней определенного предварительного давления воздуха. В показанном примере этот ниппель просто прикрыт защитным колпаком (поз. 7).

Цены на расширительные баки Wester

Недостатком такой схемы является не разборность конструкции, то есть невозможность сменить вышедшую из строя мембрану. Подобные баки чаще применяются в системах отопления, где не требуется ни высоких показателей давления, ни выраженно большой вместительности, где на первый план выходит именно компенсация температурного расширения теплоносителя.

По превалирующему мнению, более надежными и удобными в эксплуатации в условиях водопровода являются расширительные баки баллонного типа.

Расширительный бак баллонного типа

Корпус также нередко собирается из двух полусфер, но по линии их соединения мембраны не предусмотрено. Зато со стороны входа в корпусе имеется круглое окно, через которое внутрь заводится, а затем с помощью продуманного фланцевого соединения (поз. 2) герметично фиксируется эластичная вставка – баллон или «груша» (поз. 4). На этом крепежном фланце одновременно предусмотрен и патрубок (поз. 3) для подключения бака к контуру водопровода.

Получается интересное решение – внутренность вставленного баллона становится водяной камерой (поз. 5). То есть вода в исправном баке даже никогда не контактирует с его металлическими стенками изнутри. То есть влага практически не оказывает коррозионного воздействия на корпус. А вот пространство между баллоном и металлической оболочкой бака – это воздушная камера (поз. 6), в которой через ниппельное устройство (поз. 7) нагнетается требуемое предварительное давление воздуха.

И те и другие баки вертикальное или горизонтальное исполнение, быть рассчитанными на напольную или настенную установку. Принцип их действия от этого не меняется. А заключается он в следующем.

В воздушной камере гидроаккумулятора (расширительного бака) заблаговременно создаётся определенное давление (Рв). Иногда баки уже поступают в продажу с предустановленным давлением, например, в 1,5 атм. Если нет, то оно доводится до нужного через имеющийся ниппель.

Теперь обратим внимание на обвязку водяного бака. На схеме показан один из самых простых, но вместе с тем – наиболее действенных способов.

Примерная схема обвязки гидроаккумулятора системы автономного холодного водоснабжения.

Центральным узлом обвязки становится так называемый пятивыводной штуцер (поз. 1). Внутреннее строения его каналов не имеет никаких особенностей, они просто сквозные, то есть на все выходы поступает совершенно равное давление.

Три основных выхода имеют резьбу для подключения водопроводных труб.

— Один участок (поз. 2) соединён с насосом (поз. 3), погружным или поверхностным, неважно, обеспечивающим подачу воды из автономного источника.

— Другой участок (поз. 4) соединяет штуцер с расширительным баком (поз. 5). Сказать по правде, этого участка часто и вовсе нет, то есть штуцер запаковывается непосредственно на патрубок расширительного бака. Принципа действия это не меняет.

Пятивыводной штуцер нередко соединяется непосредственно с патрубком аккумулирующего бака.

— И еще один участок (поз. 6), который, по сути, становится внутренней водопроводной разводкой дома. Степень сложности здесь может быть разная, а на схеме просто условно показана труба к одной из точек потребления воды – к смесителю (поз. 7).

Одно из гнезд штуцера рассчитано на подключение манометра (поз. 8) – никогда не лишним будет иметь перед глазами прибор визуального контроля уровня давления в системе.

И, наконец, имеется на штуцере резьбовой патрубок, на который накручивается накидная гайка реле давления (поз. 9). Таким образом обеспечивается герметичное подсоединение реле, имеющего собственную мембрану для оценки уровня давления и срабатывания на пуск или остановку. Ни и, понятно, именно через это реле происходит коммутация цепи питания насосной установки. На реле заблаговременно выставляются максимального давления (Pmax – реле выключается), и минимального (Рmin – реле срабатывает на пуск насоса). Рmin обычно – довольно близко к давлению воздуха в камере Рв, выше его буквально на 0,2÷0,3 атм.

Что происходит на разных стадиях работы системы?

При включении насоса подачи воды (при закрытых кранах водоразбора), он начинает нагнетать ее в бак, за счет чего мембрана (баллон) растягивается, объем водяной камеры возрастает, а так как газ является сжимаемой средой, за счет этого сжатия увеличивается и общее давление в системе.

Как только давление достигает расчетной максимальной величины (Pmax), реле срабатывает (этот порог обычно выбирается на 0,5 атмосферы ниже порога срабатывания предохранительного клапана системы). Достигается равновесие системы.

Если теперь кратковременно открыть где-нибудь кран, срабатывания насоса не произойдет – для подачи воды пока вполне достаточно созданного в воздушной камере расширительного бака избыточного давления. И только если воды требуется израсходовать немало, и давление в баке снизится до минимального порога (Рmin), реле сработает на включение, и насос начнет вновь наполнять систему водой из автономного источника. Понятно, что этот минимальный порог срабатывания выбирается и устанавливается таким, чтобы обеспечивалась корректная работа всех подключенных в системе сантехнических и бытовых приборов.

При большом расходе насос и вовсе начинает «гнать» воду напрямую на точку потребления. Но как только кран будет закрыт, все повторится – давление в баке постепенно поднимется до максимальной установленной границы, насос выключится, в системе восстановится равновесие, и она будет пребывать в «режиме ожидания».

Понятно, что чем больше объем расширительного бака, и чем выше верхний установленный порог давления, тем реже будет срабатывать насосное оборудование. Это обстоятельство, кстати, лежит в основе одного из методов расчета оптимального объема гидроаккумулятора.

По каким критериям выбирают расширительный бак

Предназначение, материалы изготовления

Прежде всего надо исходить из того, что расширительный бак (гидроаккумулятор) должен быть предназначен именно для системы водопровода.

Какая разница? — спросят некоторые… А разница есть. Например, баки для систем отопления могут быть рассчитаны на более высокий уровень эксплуатационных температур, но вместе с тем – на куда меньшие значения давления.

Кроме того, в баках для отопительных систем нет никакой нужды переживать за негигиеничность используемых в его конструкции материалов. А вот гидроаккумулятор для водопровода ни в коем случае не должен снижать качества питьевой воды.

Принята и в основном выдерживается цветовая маркировка баков: для водопроводной системы обычно имеют синий (голубой) окрас, для отопления – красный. Но полностью полагаться на это нельзя – бывают исключения, причем как в одну, так и в другую сторону. Так что основное внимание должно быть сосредоточено на заявляемых в паспорте характеристиках.

Пятивыводной штуцер нередко соединяется непосредственно с патрубком аккумулирующего бака.

Яркие красные и синие оттенки – это не «дань красоте», а разное предназначение расширительных баков, и нередко — серьезные отличия в параметрах при внешнем сходстве.

Для систем водоснабжения высокая рабочая температура не требуется – достаточно верхнего предела в 70 градусов. Но вот предельное рабочее давление должно быть порядка 10 атмосфер. Тогда как расширительные баки для теплоносителя способны работать и при более высоких температурах, но ограничиваются максимальным давлением в 2÷3 атмосферы.

На гигиенические качества воды оказывает существенное влияние материал изготовления мембраны или баллона расширительного бака. Здесь возможны следующие варианты:

— Натуральный каучук. Безвреден для холодной питьевой воды. Не рекомендуется превышать уровень температуры в +50 градусов.

— Бутиловый синтетический каучук (BUTYL). Качественный, долговечный материал, вполне подходящий для питьевой воды. Спокойно выдерживает нагрев до температуры кипения воды, не давая деформации или изменения пластичности.

— Синтетическая резина на основе этилен-пропилена (EPDM) – практически не уступает в своих качествах бутиловому аналогу, разве что в долговечности.

— Если мембрана выполнена из резины SBR, то расширительный бак для водопровода не подходит – контакта такой резины с питьевой водой допускать нельзя. Для технических надобностей (то же отопление) — без ограничений.

Большинство баков изготовлены из прочной стали, имеющей антикоррозионное покрытие и защитную полимерную окраску и снаружи, и изнутри. В продаже есть и универсальные расширительные баки из нержавеющей стали. Но они, безусловно, значительно дороже просто стальных с покрытием.

Объем расширительного бака

Важным параметром выбора всегда являете объем расширительного бака. В продаже представлены модели стандартных объемов начиная от 19 и заканчивая 1000 литров. Казалось бы, чем больше – тем лучше.

Однако, это не совсем так – все должно быть соразмеренно с реальными условиями эксплуатации системы автономного водопровода. Неоправданно большой гидроаккумулятор займет слишком много свободного пространства, обойдется в немалую сумму, а накопляемые в нем запасы могут длительное время оставаться невостребованными, что, кстати, может весьма негативно сказываться на качестве воды.

Существует несколько методик-рекомендаций по подбору оптимальной емкости гидроаккумулятора. Следует правильно понимать, что в любом случае для создания запаса воды используется далеко не весь объем резервуара.

Эта величина будет зависеть и от общего объема бака, и от предварительно созданного давления в воздушной камере (Рв), и от произведенных установок на реле давления – порогов срабатывания включения насоса (Рmin) и его выключения (Рmax).

Сориентироваться в этом вопросе поможет табличка, размещенная ниже:

Может подбор проводиться и с использованием формул.

Например, производители насосного оборудования для колодцев и скважин предлагают следующую формулу оптимального объема гидроаккумулятора. В ней расчет ведется исходя из производительности домашней системы водопровода, настроек реле давления и рекомендуемого количества включений насоса в течение часа.

Vt = 16,5 × Qmax × Pmax × Pmin / (А × (Pmax – Pmin) × Pв)

В формулу входят следующие величины:

Vt — рекомендуемый объем расширительного бак а в литрах. Естественно, после расчетов выбирается стандартный объём, ближайший к расчетному в большую сторону.

Qmax — максимальный расход воды в системе, литров в минуту. Его предстоит определить отдельно.

Pmax — верхний порог настройки реле давления, при котором происходит отключение насоса.

Pmin — нижний порог настройки реле давления, при котором срабатывает пуск насоса.

А — рекомендуемое максимальное количество пусков насоса в течения часа. Обычно – в районе 10-15 раз, может указываться в технических характеристиках насоса.

Pв — предварительно создаваемое давление воздуха в камере гидроаккумулятора. Обычно исходят из норматива — гидростатические давление плюс 0,5 бар. Гиростатическое же определяют по величине превышения места расположения гидроаккумулятора над водозабором. Например, разница высот между зеркалом воды в колодце и расширительным баком – 8 метров. Рекомендуемое давление предварительной подкачки в воздушно камере равно:

8 м ≈ 0,8 бар

Рв = 0,8 + 0,5 = 1,3 бар

Чтобы подсчитать примерный максимальный расход воды, возможный в имеющейся водопроводной системе, можно воспользоваться предлагаемым калькулятором. В нем сразу учтены и показатели производительности различных сантехнических и бытовых приборов, и вероятностные составляющие возможности их одновременной работы.

Калькулятор для подсчета максимального расхода воды в домашней системе водопровода

После этого можно перейти к расчету необходимого объема расширительного бака (гидроаккумулятора). Поможет в этом – следующий онлайн-калькулятор.

Калькулятор расчета рекомендуемого объема гидроаккумулятора автономной системы водопровода

Так как это – минимальное значение для таких условий работы, выбирается модель стандартного объема, ближайшая к полученным показателям в сторону их увеличения.

Изготовитель оборудования

При выборе расширительного бака для холодной воды (как, впрочем, и любого другого), будет нелишним обращать внимание на бренд изделия. От качества этого элемента системы зависит не только ее работоспособность, но даже и безопасность эксплуатации. Все, что связано со сжатым воздухом и с повышенным давлением, всегда требует особого отношения.

Цены на расширительные баки STOUT

В таблице будет приведен перечень компаний, которым безусловно можно доверять, а также краткий обзор моделей разных брендов примерно одинаковой средней вместительности – 50-60 литров.

Закончить настоящую публикацию можно видеосюжетом, в котором мастер показывает процесс монтажа простейшей системы водоснабжения загородного дома с использованием расширительного бака.

Видео: Гидроаккумулятор в простейшей системе водоснабжения загородного дома.

Источник