Как установить мембранный бак для водоснабжения? Подбор мембранного бака для водоснабжения.

Применяемые в системах холодного водоснабжения при подаче воды в дом от внешнего источника.

Правильный подбор, монтаж и эксплуатация баков обеспечит безопасную работу систем и сведет на нет вероятность возникновения аварийных ситуаций.

Мембранные баки VALTEC для систем отопления

Назначение расширительного бака VALTEC

Основная задача мембранного расширительного бака в системе отопления – компенсировать увеличение объема воды вследствие ее температурного расширения.

При отсутствии в замкнутой системе емкости, куда могут поступать излишки теплоносителя, даже незначительное увеличение температуры приведет к возрастанию давления, которое может превысить предельно допустимую величину для элементов гидравлической системы.

Как работает расширительный бак VALTEC

В расширительном мембранном баке находится диафрагма, которая разделяет его на две части, одна из которых содержит азот, находящийся под начальным избыточным давлением, а в другую часть поступают излишки теплоносителя из системы.

Первоначально весь объем расширительного бака полностью занят азотом; при нагреве теплоносителя его объем увеличивается, что приводит к сжатию азота. Давление азотной подушки увеличивается и выравнивается с давлением в системе отопления на данном статическом уровне. Когда температура теплоносителя и, соответственно, его объем уменьшается, давление азотной подушки возвращает теплоноситель обратно в систему, не давая давлению в системе снизиться ниже настроечного уровня.

Место подключения расширительного мембранного бака VALTEC к системе отопления

Давление в точке подключения мембранного бака к системе всегда равно статическому давлению в данной точке при данных температурных параметрах.

Таким образом, от места расположения расширительного бака зависят параметры работы всех остальных элементов системы отопления, требуемое начальное давление в расширительном баке и сам объем бака. На рис. 1 приведено несколько вариантов присоединения мембранного бака к системе отопления со следующими высотными параметрами:

превышение верхней точки системы над нижней (H) – 10 м;
теплогенератор и предохранительный клапан расположены на 2 м выше нижней точки системы (h 1);
расширительный бак помещен на 1 м выше точки его подключения к системе (h 2);
статическое давление на уровне нижней точки системы – 15 м вод. ст.

Рис. 1. Варианты подключения мембранного бака к системе отопления

У выносных флажков на рис. 1 обозначены расчетные значения рабочего давления в характерных точках каждой системы (в м вод. ст).

Значение настройки предохранительного клапана принято 33 м вод. ст., напор насоса – 6 м вод. ст., емкость системы – 200 л. Разница максимальной и минимальной температур теплоносителя – 80 ºС.

В табл. 1 приведены расчетные характеристики мембранных баков для схем с их разным подключением.

Таблица 1. Расчетные данные по системам рисунка 1

Подбор мембранного расширительного бака VALTEC

Достаточный объем мембранного расширительного бака рекомендуется определять по формуле:

V б = C · β t / (1 – P a min / P a max), (1)

где C – общий объем теплоносителя в системе отопления, л. Включает в себя объем воды в трубах, котле, радиаторах и других элементах системы. Этот показатель подсчитывается по фактической емкости каждого элемента системы; P a min – начальное (настроечное) абсолютное давление в расширительном баке, бар; P a max – максимальное абсолютное давление, возможное в расширительном баке, бар.

С определенной погрешностью значение объема теплоносителя в системе можно выбирать из табл. 2. При расчетах на стадии технико-экономического обоснования допускается принимать удельную емкость системы отопления 15 л/кВт.

Значения коэффициента температурного расширения теплоносителя β t , соответствующие максимальной разнице температур воды в неработающей и работающей системе, рекомендуется принимать из табл. 3.

Настроечное абсолютное давление вычисляется по формуле:

P a min = P a 0 + P ст max – 0,1· (H Б + h 2 + 1), (2)

где P a 0 – атмосферное давление, бар; P ст max – статическое давление на уровне нижней точки системы, бар; Н Б – превышение точки врезки бака над нижней точкой системы, м; h 2 – превышение центра бака над точкой врезки, м.

При расположении бака ниже точки врезки h 2 подставляется со знаком «минус».

Абсолютное максимальное давление, возможное в расширительном баке:

P a max = P a 0 + P ПК + P ст Б – P ст ПК – 0,1· h 2 , (3)

где P ПК – давление настройки предохранительного клапана, бар; P ст Б – статическое давление на уровне установки предохранительного клапана, бар; P ст ПК – статическое давление на уровне врезки в систему мембранного бака, бар.

Таблица 2. Ориентировочный объем теплоносителя в системе

Таблица 3. Значение коэффициента температурного расширения теплоносителей β t

Температура, °С	Содержание гликоля, %
Температура, °С	0	10	20	30	40	50	70	90
0	0,0002	0,0032	0,0064	0,0096	0,0128	0,0160	0,0224	0,0288
10	0,0004	0,0034	0,0066	0,0098	0,0130	0,0162	0,0226	0,0290
20	0,0018	0,0048	0,0080	0,0112	0,0144	0,0176	0,0240	0,0304
30	0,0044	0,0074	0,0106	0,0138	0,0170	0,0202	0,0266	0,0330
40	0,0079	0,0109	0,0141	0,0173	0,0205	0,0237	0,0301	0,0365
50	0,0121	0,0151	0,0183	0,0215	0,0247	0,0279	0,0343	0,0407
60	0,0171	0,0201	0,0232	0,0263	0,0294	0,0325	0,0387	0,0449
70	0,0228	0,0258	0,0288	0,0318	0,0348	0,0378	0,0438	0,0498
80	0,0290	0,0320	0,0349	0,0378	0,0407	0,0436	0,0494	0,0552
90	0,0359	0,0389	0,0417	0,0445	0,0473	0,0501	0,0557	0,0613
100	0,0435	0,0465	0,0491	0.0517	0,0543	0,0569	0,0621	0,0673
110	0,0515	0,0545	0,0568	0,0591	0,0614	0,0637	0,0683	0,0729
120	0,0603	0,0633	0,0653	0,0673	0,0693	0,0713	0,0753	0,0793

Как показывает анализ формулы 1, оптимальный выбор объема расширительного мембранного бака напрямую связан с правильной настройкой предохранительного клапана (согласно СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов» это обязательный для экспанзомата элемент). Обычно он настраивается на давление, превышающее допустимое для самого уязвимого элемента системы на 10 % (с учетом разности высот клапана и защищаемого элемента). Поэтому для систем отопления рекомендуется применять клапаны с возможностью регулировки давления настройки. Кроме того, клапан обязательно должен иметь устройство принудительного открывания («подрыва») для периодической проверки его работоспособности и во избежание залипания золотника. Пример такого клапана показан на рис. 3.

Рис. 3. Предохранительный клапан VALTEC VT.1831 с возможностью настройки и принудительным «подрывом»

Установка расширительного бака недостаточного объема или некорректный монтаж могут стать причиной неправильной работы системы отопления и даже выхода ее из строя.

Настроечное давление бака не должно быть ниже гидростатического давления на уровне центра бака более, чем на 1 м вод. ст. (0,1 бара). В противном случае уже в процессе заполнения системы полезный объем бака заполнится теплоносителем, и при последующем нагреве и расширении жидкости будет предоставлен меньший объем, чем это необходимо. Иными словами, если в баке настроечное (заводское) давление равно 1,5 бара, то заполнять систему нужно до давления на уровне центра бака, не превышающего 1,6 бара. Если по проекту в системе необходимо установить большее гидростатическое давление, то для этого, перед монтажом бака, в нем необходимо поднять давление при помощи воздушного насоса.

В двух одинаковых системах, различающихся только по типу теплоносителя, расширительный бак большего объема потребуется в той системе, где используется незамерзающий теплоноситель на основе гликоля (этилен- или пропиленгликоля), т.к. коэффициент расширения у гликолевых растворов несколько выше, чем у воды.

Таким образом, при переходе с водяной системы на систему с гликолем, возможно, потребуется замена бака на больший по типоразмеру или установка дополнительного расширительного бака.

Сигналом к тому, что система нуждается в баке большей емкости, служит частое срабатывание предохранительного клапана.

Примеры обвязки с мембранным бакам

Рис. 4. Установка расширительного бака в системе с одним котлом: 1 – расширительный бак; 2 – предохранительный клапан; 3 – циркуляционный насос; 4 – фильтр; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – воздухоотводчик

В данном случае экспанзомат расположен на обратном трубопроводе системы, что позволяет эксплуатировать его при меньшей температуре теплоносителя, чем если бы он был установлен на линии подачи. Такое решение позволяет продлить срок службы аппарата. Подключение бака на всасывающем патрубке насоса предохраняет насос от кавитации.

Рис. 5. Установка расширительных баков в системе с несколькими котлами и автоматическим ограничением минимальной температуры воды в обратном трубопроводе (предусмотрено по одному баку на каждый котел): 1 – расширительный бак; 2 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик); 3 – циркуляционный насос; 4 – трехходовой смесительный клапан; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – гидравлическая стрелка

В данной схеме предусмотрено по одному экспанзомату на котел. Емкость каждого из них должна быть не меньше расчетной на всю систему, т.е. если по расчету ей необходим бак емкостью 80 л, то такой должна быть емкость каждого из устанавливаемых аппаратов. Это обусловлено тем, что при работе на пониженной мощности, когда выключается горелка одного из котлов, также происходит отключение соответствующего циркуляционного насоса и закрытие трехходового клапана. При этом циркуляция воды через отключенный котел отсутствует, и расширительный бак, установленный на данном котле, изолируется от остальной системы. Оставшийся в работе экспанзомат должен обеспечить компенсацию расширения теплоносителя во всем объеме системы. Это положение справедливо и при использовании двухходовых клапанов, выполняющих функцию блокировки котлов.

Рис. 6. Установка расширительного бака в системе с несколькими котлами и автоматическим ограничением минимальной температуры воды в обратном трубопроводе (один расширительный бак на всю систему): 1 – расширительный бак; 2 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик); 3 – циркуляционный насос; 4 – трехходовой смесительный клапан; 5 –обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – гидравлическая стрелка

Мембранные баки для систем ГВС

Основное отличие мембранных баков для водоснабжения заключается в том, что вода в них не должна соприкасаться со стенками корпуса, как это допускается в системах отопления. Поэтому в них всегда применяется мембрана камерного типа (в виде мешка). Кроме того, к материалу мембраны баков для водоснабжения предъявляются повышенные требования по допустимости контакта с пищевыми жидкостями.

Расчет мембранного расширительного бака для ГВС производится по формуле 1. Подсчет объема воды в системе ведется с учетом воды, содержащейся в трубопроводах и водонагревателе или теплообменнике.

Пример установки мембранного бака для ГВС приведен на рис. 7.

Рис. 7. Установка расширительного бака в системе горячего водоснабжения: 1 – расширительный бак; 2 – предохранительный клапан; 3 – насос; 4 – фильтр; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран

Мембранные баки VALTEC для систем ХВС (гидроаккумуляторы)

Марка	Объем, л	D, мм	Н, мм	L, мм	Dу	Dy2
VAV 8	8	200	333		3/4
VAV 12	12	280	323		3/4
VAV 24	24	280	523		3/4
VAV 50	50	365	683		3/4
VAV 80	80	410	795		3/4
VAV 100	100	495	809		3/4	3/4x1/2
VAV 150	150	495	1079		3/4	3/4x1/2
VAO 24	24	280	297	523	1
VAO 50	50	365	382	595	1
VAO 80	80	410	427	728	1
VAO 100	100	495	517	730	1	3/4x1/2
VAO 150	150	495	517	1000	1	3/4x1/2

Номенклатура и габаритные размеры баков для отопления

Марка	Объем, л	D, мм	Н, мм	Dу
VRV 8	8	200	333	3/4
VRV 12	12	280	323	3/4
VRV 18	18	280	423	3/4
VRV 24	24	280	523	3/4
VRV 35	35	365	473	3/4
VRV 50	50	365	605	3/4
VRV 80	80	410	735	3/4
VRV 100	100	495	809	3/4
VRV 150	150	495	1079	3/4

Нормативные требования к мембранным бакам

Требование норматива	Норматив
4.34. Расширительные баки должны быть цилиндрической формы; для баков с внутренним диаметром корпуса до 500 мм должны приниматься плоские приварные или эллиптические днища, а при диаметре более 500 мм – эллиптические.	СП 41-101-95
4.35. Расширительные баки должны быть оборудованы предохранительными клапанами.
4.47. Предохранительные устройства должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в защищенном элементе не превышало расчетное более чем на 10 %, а при расчетном давлении до 0,5 МПа – не более чем на 0,05 МПа. Расчет пропускной способности предохранительных устройств должен производиться согласно ГОСТ 24570.
7.2.6.1. Для компенсации температурных расширений теплоносителя в независимых системах отопления следует предусматривать расширительные баки.	СП 31-106-2002
7.2.6.2. В системе водяного отопления с искусственным побуждением циркуляции теплоносителя могут использоваться открытые или закрытые расширительные баки, располагаемые в помещении теплогенератора. Рекомендуется применять расширительные баки диафрагменного типа с тепловой изоляцией.
7.2.6.3. Требуемая вместимость бака устанавливается в зависимости от объема теплоносителя в системе отопления.
5.19. Для приема излишков воды в системе при ее нагревании и для подпитки системы отопления при наличии утечек в автономных котельных рекомендуется предусматривать расширительные баки диафрагменного типа.	СП 41-104-2000
3.4. Не допускается применять металлополимерные трубы для расширительного, предохранительного, переливного, сигнального трубопроводов.	СП 41-102-98
13.14. Водонапорные и гидропневматические баки питьевой воды, а также бакиаккумуляторы надлежит изготовлять из металла с наружной и внутренней антикоррозионной защитой; при этом для внутренней антикоррозионной защиты следует применять материалы, разрешенные Главсанэпиднадзором России. Для баков-аккумуляторов систем горячего водоснабжения тепловую изоляцию следует предусматривать по расчету.	СНиП 2.04.01-85*
13.17. Гидропневматические баки должны быть оборудованы подающей, отводящей и спускной трубами, а также предохранительными клапанами, манометром, датчиками уровня и устройствами для пополнения и регулирования запаса воздуха.
13.10. Запас воды в баках-аккумуляторах, устраиваемых в бытовых зданиях и помещениях промышленных предприятий, следует определять в зависимости от времени их заполнения в течение смены, принимаемого при числе душевых сеток: 10–20 – 2 ч; 21–30 – 3 ч; 31 и более – 4 ч.

Расширительный бак, являясь составной частью системы горячего водоснабжения, предназначается для приема излишка воды, возникающего в результате расширения жидкости вследствие нагревания.

Относится к вспомогательному типу оборудования. С его помощью обеспечивается стабилизация давления в системе и ее безопасность.

Данное оборудование особенно будучи купленным у авторизованных дилеров снимает с жильцов частного дома ряд проблем, делает жизнь комфортнее и приятнее.

Функции и виды расширительных баков

Оборудование технически выполняет две функции:

компенсация расширения жидкости в системе для снижения давления в системе;
компенсация гидроударов из-за излишнего давления.

Для системы горячего водоснабжения используется два типа расширительных баков.

Открытого типа

Оборудование открытого типа, которое соединяется при помощи резьбового соединителя и располагается в самой высокой точке системы.

Баки открытого типа почти не применяются из-за большого количества изъянов, которые существенно сказываются на безопасности системы горячего водоснабжения и ее работе:

не герметичность и возникающая из-за этого коррозия;
чрезмерно большие габариты;
не способность работать в условиях высокого давления системы;
уровень воды в баке зависит от ее объема в системе.

Закрытый тип

Второй типа вспомогательного оборудования – закрытый или мембранный расширительный бак. Сегодня он наиболее распространен.

Монтаж расширительного бака

По способу подключения все баки условно делятся на две группы – вертикальные и горизонтальные. При выборе следует ориентироваться на параметры помещения. Технически правильный монтаж предполагает неукоснительное соблюдение следующих рекомендаций:

установка рекомендуется в месте, обеспечивающем легкий доступ для последующего обслуживания;
предусмотреть возможность демонтажа соединительного трубопровода с целью замены/ремонта оборудования;
диаметр водопровода должен быть равен диаметру патрубка;
во избежание электролитической коррозии устройство заземляется.

В целом для схемы подключения потребуется:

отключающий запорный кран – используется для осушения бака, а также проверки уровня давления;
дренажный кран – с его помощью из бака выливается вода;
манометр – позволяет контролировать давления в том месте, где подключен расширительный бак;
предохранительный клапан – защищает систему отопления от критического повышения давления.

В отличие от баков открытого типа, которые устанавливаются в верхней или пиковой точке системы водоснабжения, устройства закрытого типа можно монтировать практически в любом месте.

Исключение – врезка в непосредственной близости от насоса во избежание скачков в системе . Оптимальный вариант – расположение расширительного бака рядом с нагревательным элементом системы горячего водоснабжения.

Мембранный бак

Это оборудование представляет собой герметичную, закрытую, емкость. Соответственно, он не подвержен коррозии. Имеет форму овала или шара, полость разделена термостойкой мембраной из резины.

На мембранный бак возлагается ряд функций:

поддержание давление, когда насос отключен;
защита системы от гидравлического удара;
защита насосного оборудования;
сохранение некоторого объема воды под давлением.

Мембранные баки разделяются на два типа.

Сменная мембрана

Первый – со сменной мембраной. Эта деталь прибора может быть демонтирована через фланец. Еще особенностью бака является то, что в них исключается контакт с его внутренней частью.

Соответственно, снижается вероятность возникновения коррозии, продлевается срок использования. Производители предлагают как вертикальное, так и горизонтальное исполнение.

Выбрать подходящую модель можно по собственному усмотрению, основываясь на том, в каком месте будет устанавливаться оборудование. Удобство и личные эстетические предпочтения играют решающую роль при выборе формы расширительного бака мембранного типа.

На функциональности это никак не сказывается.

Стационарная диафрагма

Второй тип – со стационарной диафрагмой. Соответственно, если деталь перестает выполнять свои функции, нарушается функционирование, весь бак подлежит замене.

Кроме того, из-за внутреннего устройства прибор подвержен коррозии.

Во избежание этого внутренняя часть покрывается специальной защитной .

Но даже в этом случае коррозия не исключается полностью.

Настройка бака

В целом действия перед настройкой бака должны идти в такой последовательности:

отсоединение прибора от системы, также достаточно будет перекрыть кран;
сбросить давление в системе.

Последнее действие крайне важно для правильной настройки, поскольку давление системы может оказывать влияние на другие показатели.

Следующий шаг – монтаж бака в систему или же открытие запорная арматура, если она была установлена. Затем отвинчивается вентиль подпитки и устанавливается давление Рнач по такой формуле:

Pнач > или = P0 + 0,3 бара.
Зафиксировав и установив полученные данные, можно запускать воду. При этом важно считывать показания манометра относительно давления Ррасш. Последнее – повторное включение подпитки и доведение давления до Ркон. Его размер рассчитывается по формуле:
Pкон < или = Pкл – 0,5 бар.
При этом Ркл – давление предохранительного клапана. Для частных домовладений этот показатель равен 3 барам.

Не забывайте что в случае полной поломки вы можете .

Правильная настройка бака – прерогатива специалистов. Для чего нужны вышеприведенные расчеты? Эти данные помогут пользователю самостоятельно настроить бак в таких случаях:

давление упало до критических показателей или отсутствует совсем;
необходимо заменить мембрану;
настройка бака для объекта нетипового плана.

Принцип работы мембранного расширительного бака

В результате нагрева воды теплоноситель расширяется, мембрана постепенно растягивается, вытесняя из камеры воздух. Таким образом, происходит увеличение давления во всей системе в целом. При снижении температуры вода, которая находится в расширительном баке, выталкивается обратно в систему. И происходить это будет ровно до того момента, пока не уравновесятся показатели давления воздуха и воды.

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.

В нынешнее время в качестве компенсирующего устройства для теплоносителя большую популярность обрел мембранный расширительный бак. Самотечные отопительные системы с естественной циркуляцией применяются достаточно редко, а потому и открытые емкости постепенно уходят в прошлое. В подобных аппаратах нуждаются и современные системы водоснабжения, где установлены насосные станции и бойлеры косвенного нагрева. В данном материале будет рассказано, как выбрать и подсоединить такой бачок к той или иной системе.

Устройство и принцип работы мембранного бака

Начнем с того, что конструктивно аппараты, предназначенные для отопления и водоснабжения (гидроаккумуляторы), имеют некоторые отличия и путать их между собой нельзя. В то же время принцип работы мембранного бака одинаков вне зависимости от его конструкции.

Общее устройство подобных резервуаров следующее: внутри герметичного металлического корпуса цилиндрической формы находится резиновая мембрана (в народе – «груша»). Она бывает двух типов:

в виде диафрагмы, разделяющей внутреннее пространство примерно пополам;
в виде груши, своим основанием прикрепленной к входному патрубку для воды.

Примечание. Второй тип мембран подлежит замене, для этого надо раскрутить фланец патрубка. Первый тип заменить нельзя, только вместе с корпусом.

Различие между сосудами для разных систем состоит в том, что мембранные расширительные баки для систем отопления наполняются теплоносителем, контактирующим изнутри с металлическими стенками. В емкостях для водоснабжения вода никогда не соприкасается с металлом, а в некоторых моделях даже предусмотрена промывка «груши». Данные модификации рекомендованы к применению в сетях питьевого водоснабжения.

Еще одно отличие заключается в том, что мембраны для расширительных баков для воды изготавливаются:

из пищевой резины;
приспособленными к более высокому давлению, чем для отопительных.

Соответственно, «груша» в резервуаре для систем отопления адаптирована для работы при более высокой температуре. Сам же принцип действия аппаратов прост: под воздействием внешних сил (теплового расширения или воздействия насоса) емкость наполняется водой и растягивает мембрану до известных пределов. Увеличение «груши» с другой стороны ограничивает воздух, находящийся под определенным давлением. Для создания этого давления устройство бака предусматривает специальный золотник.

Когда внешнее воздействие прекращается и давление в сети трубопроводов падает из-за водоразбора или остывания теплоносителя, то мембрана постепенно выталкивает воду обратно в систему.

Начнем с того, что мембранный расширительный бак для водоснабжения нельзя применять в отопительных сетях и наоборот. Причина – в каждой из систем свое давление и температура, а также требования к качеству воды. Между тем они внешне очень похожи, производители даже умудряются красить корпуса баков в один цвет (чаще всего – в красный). Как же отличить?

На каждом изделии прикреплена табличка с надписями – шильдик. На ней – вся информация, что нам необходима. Когда на шильдике написано, что максимальное рабочее давление составляет 10 Бар, а температура – 70 ºС, то перед вами – расширительный бак для холодного водоснабжения. Если же надпись гласит, что максимальная температура – 120 ºС, а давление – 3 Бар, то - это мембранный бак для отопления, все просто.

Второй критерий выбора – объем резервуара, он определяется таким образом:

для отопительной системы: рассчитывается общее количество теплоносителя в домовой сети и от него берется десятая часть. Это и будет вместительность бака с запасом;
для водоснабжения: здесь объем сосуда должен обеспечивать комфортную работу водяного насоса. Последний не должен включаться и отключаться чаще, чем 50 раз в час. Точнее определить цифру вам поможет торговый представитель;
для ГВС (бак для бойлера). Принцип тот же, что и с отоплением, только надо взять десятую часть от вместительности бойлера косвенного нагрева;

Внимание! Для компенсации теплового расширения воды в бойлере надо брать бачок, предназначенный для водоснабжения.

Как правильно установить мембранный бак

От того, насколько правильно будет установлен и подключен расширительный бак мембранного типа, зависит не только работоспособность той или иной системы, но и срок службы резервуара. Первое, что следует сделать – поставить и закрепить бачок к стене или полу в том положении, каком требует его инструкция по эксплуатации. Если в ней об этом ничего нет, то ниже по тексту мы уточним этот вопрос.

Второй момент – на подводящей трубе необходимо установить отсекающий кран. Закрыв его, вы всегда сможете снять мембранный напорный бак для ремонта или замены. А чтобы при этом не залить полы помещения топочной, между отсекающим краном и емкостью стоит предусмотреть сливной штуцер и еще один кран. Тогда появится возможность опорожнить бак перед снятием.

Баки для систем отопления

В ситуации, когда документация на бачок не предписывает, как правильно сориентировать его в пространстве, мы посоветуем ставить резервуар всегда входным патрубком вниз. Это позволит на некоторое время продлить ему работу в системе отопления в том случае, если в диафрагме появится трещина. Тогда воздух, находящийся вверху, не поспешит проникать в теплоноситель. А вот когда бак перевернут вверх ногами, то более легкий газ быстро перетечет сквозь трещину и попадет в систему.

Не принципиально, куда подключать подводку бачка – к подаче или обратке, особенно если источник тепла – газовый или дизельный котел. Для твердотопливных отопителей монтаж компенсирующего сосуда на подаче нежелателен, лучше присоединить его к обратке. Ну и в конце требуется настройка, для чего устройство расширительного мембранного бака предусматривает сверху специальный золотничок.

Полностью собранную систему надо заполнить водой и стравить воздух. Затем измерить давление около котла и сопоставить с давлением в воздушной камере бачка. В последней оно должно быть на 0.2 Бар меньше, чем в сети. Если это не так, надо его обеспечить, спустив или накачав воздух в мембранный бак для воды через золотник.

Баки для систем водоснабжения

В отличие от расширительных емкостей для отопления, гидроаккумуляторы можно ориентировать в пространстве как угодно, это большого значения не имеет. Также будет полезно установить на подводке к баку арматуру для отсекания его от сети и опорожнения.

А вот настройка для холодного и горячего водоснабжения разная. Дело в том, что давление в трубопроводах создает насос, у которого есть верхний и нижний порог отключения. По ним и надо ориентироваться. Выставлять давление в мембранном баке, работающем в схеме холодного водоснабжения, надо на 0.2 Бар меньше нижнего порога отключения насоса. Это позволит избежать гидроударов в системе.

Что касается ГВС, то здесь давление воздуха в бачке должно быть больше на 0.2 Бар, чем верхний порог отключения насосной станции. Это нужно для того, чтобы в емкости не застаивалась вода. Больше полезной информации вы сможете узнать, просмотрев видео:

Заключение

Казалось бы, такой простецкий узел, как бак для воды, а требует столько скрупулезности в мелочах. В действительности серьезный подход нужен при монтаже любого элемента домовой сети, в противном случае столь же мелкие неприятности постигнут вас очень скоро.

На загородных участках, не снабженных центральным водопроводом, возникает необходимость подводить воду самостоятельно. Однако выкопать колодец или скважину и просто установить электронасос явно недостаточно по нескольким причинам: напор воды поддерживается на ограниченном расстоянии, которое уменьшается еще с учетом глубины скважины, число включений за определенный промежуток времени строго регламентируется во избежание преждевременной поломки. Для поддержания давления в автономную систему включают расширительный бак для водоснабжения, накапливающий определенное количество жидкости и позволяющий насосу не включаться при кратковременном открытии крана. Кроме того, на случай перебоев с электричеством создается запас воды, компенсируются гидроудары, что защищает бытовую технику: бойлеры, стиральные машины.

Баки для водоснабжения представляют собой металлические емкости, одна часть которых заполнена воздухом, а другая - жидкостью. Горизонтальная или вертикальная ориентация не имеет принципиальной разницы, для каждого конкретного случая выбирается такая форма, которая позволит наиболее удобно установить агрегат на предназначенное для него место.

По принципу действия бывают расширительные баки:

открытого типа;
мембранные (закрытые), называемые также гидроаккумуляторами, или экспанзоматами.

От вида зависит схема подключения баков в систему питьевого водоснабжения. Первый - это просто большая емкость. Крышка здесь есть, но она служит не для герметизации, а скорее как защита от мусора. Бак размещается в точке, находящейся значительно выше места разбора, чаще всего на чердаке, и при открытии крана вода идет самотеком. Эти устройства используются очень редко, так как они имеют ряд существенных недостатков:

необходим монтаж автоматического реле для отключения насоса при наполнении резервуара;
открытое соприкосновение с воздухом ведет к попаданию в воду кислорода, что способствует коррозии металлических деталей;
требуется произвести утепление помещения с установленным баком во избежание замерзания его зимой.

В гидроаккумуляторах металлическая емкость специальной мембраной разделяется на две части, в одну из которых закачивается воздух, а другая предназначена для воды. Конструкция герметична, жидкость по мере поступления занимает все больше места, растягивает мембрану и сжимает соседнюю камеру. Когда сопротивление воздуха достигает заданного значения, работа насоса автоматически прекращается и возобновляется после расхода запаса из бака и снижения давления до определенного минимума. Следует учитывать, что максимальный объем воды составляет лишь третью часть общей емкости агрегата, то есть, к примеру, расширительные мембранные баки для водоснабжения на 100 литров накапливают 33 л жидкости.

Основные критерии выбора гидроаккумулятора

Для расчета оптимального объема бака нужно определить количество потребителей будущего водопровода. Причем имеется в виду не число проживающих в доме людей, а подключенная бытовая техника (посудомоечная машина, бойлер) и краны разбора (унитаз, смеситель, душевая кабина). В расчетах учитывается вероятность одновременного использования нескольких точек, по их результатам и практическому опыту специалисты вывели следующую схему:

до 3 потребителей - 20–24 л;
4–8 - 50–60 л;
свыше 10-100 л и более.

Если застройщик предлагает купить баки для автоматизированных систем водоснабжения - речь идет о станции, состоящей из насоса, гидроаккумулятора и блока управления комплексом. Для этой цели обычно выбирают горизонтальный бак (его проще крепить на поверхностном насосе), оснащенный обратным клапаном, предотвращающим произвольный слив воды в скважину после отключения. Кроме того, в технической документации должно быть указано, что гидроаккумулятор можно использовать для питьевого водоснабжения. Слова «не подходят под нормы DIN1988» в паспорте импортного агрегата означают, что он предназначен только для технической или хозяйственной воды.

Важно обратить внимание на возможность ремонта и обслуживания экспанзомата, а не просто изучить цены на расширительные баки для систем водоснабжения. В частности, гидроаккумуляторы бывают двух типов: баллонные и мембранные. Это разделение достаточно условное, так как те и другие имеют в своей конструкции мембрану, которая в первом случае крепится на входе, является сменной деталью и не допускает соприкосновения воды с металлическим корпусом, а во втором - установлена в глубине бака и не подлежит ремонту. Предпочтительнее приобрести баллонный гидробак, не подвергающийся коррозии, где практически все детали заменяемы.

Варианты для отопления

Внешне все бытовые гидроаккумуляторы выглядят одинаково, однако виды для отопления призваны не создавать требуемое давление, а предотвращать его повышение. Разное устройство баков для систем холодного и горячего водоснабжения не позволяет заменять их друг другом. В процессе подогрева теплоносителя его объем увеличивается, а в трубах отопления повышается давление. С целью предотвращения протечек, а также для вывода воздуха, к контуру подключается расширительный бак, принимающий лишнюю жидкость.

В систему отопления с естественной циркуляцией можно поставить открытый резервуар. Он применяется редко из-за обилия неудобств, возникающих при использовании. Располагается бак только в высшей точке отопительного контура, непосредственное соприкосновение воды с воздухом способствует коррозии металлических деталей, происходит испарение теплоносителя, за уровнем которого приходится следить и доливать по мере надобности. Мембранные же баки устанавливаются в любой точке контура закрытого типа. Для поддержания стабильной работы отопления агрегаты снабжены компрессором, воздух стравливается при повышении давления или закачивается при его понижении. Кроме того, исключено испарение теплоносителя из герметичного бака.

При расчете вместительности экспанзомата следует учесть, что при нагревании объем воды увеличивается ориентировочно на 0,3 % каждые 10 °C. Необходимо также обращать внимание, поддерживает ли выбранная модель рабочие параметры системы и тип теплоносителя. Технические характеристики обычно указываются в сопроводительной документации.

Например, малогабаритные баки Reflex серий N и NG предназначены для закрытых контуров отопления, использующих воду или раствор гликоля с концентрацией до 50 %. Мембрана во всех вариантах несъемная, номинальный объем от 8 до 5 000 л, поддерживаемое давление 6, 10 или 16 бар, рабочая температура бака 120 °C, мембраны - 70 °C.

Стоимость оборудования изменяется в зависимости от его вместительности:

NG 18 (12 л, 3 бара) – 1 440 рублей;
NG 50 (50 л, 6 бар) – 4 410 рублей;
NG 100 (100 л, 6 бар) – 9 630 рублей.

Экспанзоматы для горячего водоснабжения

В основном в автономных водопроводах для подогрева устанавливаются бойлеры, но существует вариант, когда для горячего водоснабжения используется жидкость из отопительной системы. В этом случае важно правильно выбрать расширительный бак, который должен не только поддерживать нужные функциональные параметры, но и соответствовать дополнительным требованиям. Мембрана и другие детали, с которыми соприкасается вода, изготавливается из материалов, отвечающих гигиеническим нормам для приборов, работающих с питьевой жидкостью.

Продукция отечественных производителей

Успешно конкурируют с продукцией известных зарубежных фирм баки для систем отопления и водоснабжения Джилекс, ничуть не проигрывая в качестве, но предлагая потребителю гидроаккумуляторы по более низким ценам. Расширительные баки для закрытого контура имеют стальной корпус, мембрана из этилен-попилен-диен мономера (EPDM) съемная на устройствах, начиная с 24 л. В зависимости от номинального объема, цена составляет: 18 л - 1170 рублей; 50 л - 2750; 100 л - 5300.

Еще одна российская компания, основная продукция которой - отопительные котлы, предлагает покупателям мембранный бак Эван. Гидроаккумуляторы одного класса производства Эван и Джилекс стоят практически одинаково: вариант номинального объема 100 л и максимального рабочего давления 10 бар - 3 250 и 3 400 рублей соответственно.