Баки для водоснабжения

В статье подробно рассмотрены баки для водоснабжения, их классификация и особенности. Рассмотрена конструкция мембранного бака и принцип работы,  даны советы и рекомендации по монтажу баков в систему водоснабжения.

Расширительные баки — это баки, предназначенные для компенсации излишков объема воды, выравнивая этим давление в водонагревательных приборах, обеспечивая безопасность беспрерывной работы системы отопления. Второе его название — гидроаккумулятор (гидро — вода, аккумулятор — накопитель). Расширительные баки для водоснабжения устанавливаются с целью поддержания водяного давления в системе. При необходимости восстановления объемных изменений теплоносителя, которые возникают в процессе охлаждения или нагрева, нужда в приобретении расширительного бака неизбежна. (См. также: Насосы для водоснабжения)

Виды расширительных баков:

1. Плоские;
2.  Навесные;
3.  Напольные;
4.  Напольные баки со сменной мембраной.

Классы расширительных баков

1. Расширительные баки для водоснабжения горячей воды;
2. Расширительные баки для отопления.

Рисунок 1: Расширительные баки

Конструкция расширительных баков

Расширительные баки непосредственно изготавливаются из обычной или нержавеющей стали. Объем их должен составлять не менее чем 25-50 литров, и он будет зависеть от расстояния между подключением труб до места соединения со стояком. Рабочие мембраны могут быть сменные и несменные.

Экспанзоматы (гидравлические баки для системы отопления) состоят из стального корпуса высокого качества. Конструкция бака разделена мембраной с выходом на две камеры: воздушную (камера в которой уже подготовленный воздух) и водяную. Такие баки могут быть плоские и баллонные.

Рисунок 2: Гидравлический бак вертикального исполнения

Технические характеристики расширительных баков:

• Рабочая температура прибора от -10 до +99˚С;
• При испытаниях давление будет составлять в 1,5 раза больше максимального в рабочем режиме;
• Обшивка и дно состоит из стали и холодной штамповки;
• Мембрана состоит из сменной резины с повышенной эластичностью;
• Максимальное давление от 4 до 6 бар;
• Мембранный накопительный бак для водоснабжения

Рисунок 3: Монтаж расширительного бака

Накопительные баки мембранного типа

Мембранный накопительный бак для водоснабжения предназначен для осуществления нескольких функций системы водоснабжения: (См. также: Станции водоснабжения)

• накопление запаса воды
• поддержка воды при определенном уровне давления
• накопившаяся вода служит резервом, уменьшающим цикл запуска и выключения насоса воды.

Если контакты питания часто щелкают, срок службы насоса, естественно, быстро сокращается. Если в доме выключился свет, то всем понятно, что работать насос не будет, но бывает, что в гидроаккумуляторе еще есть вода, и она под хорошим давлением, то на некоторое время система водоснабжения будет работать. Объем мембранного бака будет влиять на продолжительность его использования.

Гидроаккумулирующие мембранные баки созданы для систем горячего и холодного водоснабжения, установок для пожаротушения, повышающих установок и подпитываемых систем и систем отопления. Служат для восстановления после гидродинамических ударов. Мембранный расширительный бак для водоснабжения работает следующим образом: после монтирования системы и подключения к нему электросети насос начинает заполнять водяную камеру водой. А объем воздуха, который находится в воздушной камере бака, будет уменьшаться с поступающим объемом воды в бак. Если уменьшить объем воздуха бака, то давление в мембранном баке увеличится.

При превышении давления бака того давления, которое сопутствует отключению насоса, насос автоматически отключится, и будет находиться в таком состоянии пока давление в самой системе не упадет до требуемого уровня при водозаборе (вода в таком случае будет доставляться из мембранного бака), затем насос опять включиться и так далее. Мембрана все время находится в хаотичном состоянии, потому что давления воздуха мембранного бака уравновешено с давлением воды, и по этому мембрана, не испытывая внутренних напряжений, находится в потоке между воздухом и водой.  Давление мембранного бака можно проверять по специальному манометру. По нему же можно настроить реле давления на нужный рабочий диапазон в работе мембранного бака. (См. также: Водоснабжение коттеджа)

Принцип работы гидравлического бака

При нагреве воды в системе ее объем расширяется и далее она попадает в водяную камеру. При охлаждении вода возвращается в систему обратно. Поэтому в системе отопления нельзя обойтись без расширительного бака. Вода, которая поступает в мембранный бак для водоснабжения, не взаимодействует с поверхностью корпуса, изготовленного из стали, так как само отделение бака сделано из бутила (специальный резиновый материал). Нужно отметить, что срок службы и надежность расширительных баков будет зависеть от толщины его стенок.

Рисунок 4: Зарядка гидроаккумулятора

Рисунок 5: Вытеснение воды сжатым воздухом

Рисунок 6: Зарядка гидроаккумулятора насосом

Рисунок 7: Отключение насоса при нужном давлении

Применение мембранных баков в системе отопления

Когда котел нагревается, температура жидкости-теплоносителя растет, и жидкость начинает расширяться. Такая жидкость практически не способна сжиматься, и если вдруг отопительная система не будет иметь дополнительное устройство оснащения, которое позволяет отводить объем для дополнения, то произойдет неизбежное разрушение всей системы. Во избежание подобного применяют компенсационные (расширительные) баки для систем водоснабжения.

Дополнительные функции

Компенсационные баки для систем водоснабжения применяются для предотвращения разрушений систем от гидравлических ударов. Еще такого рода баки используют как емкости для огнегасящей жидкости в пожаротушительных системах, и как баки для случаев, при отключении электроэнергии. Гидравлические баки используют не только в бытовой технике, но и сельскохозяйственной промышленности. Серия профессионально рассчитана на давление в 16 бар. Это рабочее стандартное давление. (См. также: Водоснабжение на даче своими руками)

Конструкции мембранных баков

Баки, имеющие сменную мембрану. Бывают как вертикального, так и горизонтального исполнения. Отличительная особенность состоит в том, что вся возможная жидкость расположена внутри самой мембраны и не имеет контакта с поверхностью бака, металлической поверхностью. Заменяют мембрану через специальный фланец, закрепленный при помощи всего нескольких болтов. Если же расширительный бак имеет слишком большой объем, то баллонную мембрану закрепляют задней частью за ниппель, через соединение с резьбой для стабилизации заполнения водой.

Бак, имеющий фиксированную диафрагму. Внутренняя часть такого бака разделилась на два мембранных объема. Мембрана в таком случае будет иметь жесткое крепление по всему периметру сечения. Один объем содержит в себе воздух, второй объем — питьевую воду или теплоноситель. Верхняя часть бака покрыта специальной эмалью, а внутренняя поверхность, которая контактирует с жидкостью, покрыта влагостойкой краской.

Рисунок 8: Конструкция мембранного бака

Установка мембранного бака

Важно! Перед тем, как взяться за установку мембранного бака, необходимо убедиться в том, что в расчете техники тщательно правильно были определены все возможные параметры. (См. также: Обзор настенного газового котла Neva Lux)

Запрещено! Категорически запрещается устанавливать мембранные баки, не совершив технических расчетов и не проверив параметров. Это может принести значительный ущерб, как отопительной системе, баку, так и людям.

Право на установку мембранного бака имеет только подготовленный специалист. Данный бак должен быть технически правильно и надежно соединен с фундаментом и трубопроводом.

Совет! Во избежание ущерба при весе бака более 30 кг для крепления нужно использовать специальное приспособление. Так же необходимо установить предохранительное устройство, которое способно ограничивать давление и гарантировать невозможность превышения рабочего максимального давления.

Баки для систем водоснабжения обязательно должны быть заземлены, это в свою очередь предотвратит электролитическую коррозию.

На заводе, изготавливающем мембранные баки, в баках устанавливается предварительное давление, создается оно воздухом (до 4 бар). Данное давление требует правильной настройки, ибо только при таком условии можно получить гарантию надежной работы всей системы на протяжении долгого срока службы мембранного бака.