Аккумуляторы в системах горячего водоснабжения

Проектирование, изготовление, эксплуатация и техническое обслуживание баков-аккумуляторов регламентируется нижеприведенными нормативными документами:

• СП 124.13330.2012 «Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003»
• Правила технической эксплуатации технологических установок
• РД 153-34.1-40.504-00 «Методические указания по оптимальной защите баков-аккумуляторов от коррозии и воды в них от аэрации»
• МДК 4-04.2002 «Типовая инструкция по технической эксплуатации баков-аккумуляторов горячей воды в системах коммунального теплоснабжения»
• РД 34.40.601-97 «Методические указания по обследованию баков-аккумуляторов горячей воды»

История поиска утечки воды.

Однажды я приехал на объект к заказчику. Нужно было сделать отопление и водоснабжение бани — гостевого домика с бассейном. Там и радиаторы и водяной тёплый пол, и вентиляция и оборудование для бассейна. Короче, если полтянуть еще и смежников, то заказ денежный. Заказчик не душный и не скупой, отлично.
Но в начале разговора он спрашивает: Сергей Николаевич, у меня в основном доме такая проблема: всегда расход воды был 25 – 40 кубометров, а последние два месяца почему-то больше ста. Везде в доме сухо. Можете посмотреть в чем причина? И я понимаю: если сейчас найду утечку, то возьму заказ, если не найду, то с позором потеряю.

Мы проверили все краны на потребители – закрыты, посудомойка и стиральная машина – выключены, в унитазах не журчит, в саду все краны закрыты. А счетчик крутится. Пошел я от счетчика по трубе холодной воды. Холодная труба, аж с капельками. На этажах – коллекторы к водорозеткам — комнатной температуры.

Только труба к бойлеру холодная, до предохранительного клапана. Сам клапан холодный и в нём слышно шуршание воды. От клапана трубочка для сброса заботливо направлена в канализацию. Тоже холодная и мокрая. То есть предохранительный клапан не держит, и холоднвя вода через него струится прямо в канализацию.

Вы спросите, а причем здесь мембранный бак бойлера. Да вот при чем: Я открутил колпачок ниппеля, нажал на шток, и тишина. Воздуха нет, вытек. Бак должен коспенсировать температурное расширение горячей воды в бойлере при нагревании. Вода при расширении уходит в бак, сжимая его воздушную часть. Если давление и вырастёт, то медленно, и не превысит давление срабатывания предохранительного клапана. А здесь воздух вытек, сжиматься нечему. Весь бак заполнен водой. При нагреве дойлера давление быстро повышается за 6 бар, и клапан срабатывает сбрасывая часть воды. После нескольких десятков таких сбросов предохранительные клапаны часто начинают подтекать. А тут еще заботливые монтажники смонтировали отвод сброса в канализацию. Пользователь вообще не понимает что происходит, чудеса какие-то.

В общем диагностика составила минут пятнадцать. Я сказал, что завтра подъёдет наш монтажник, заменит клапан и подкачает бак. Утечек не будет. Заказ мы получили.

Заказчик попросил еще поставить дополнительный бойлер. Этого, 150 литрового не хватало на заполнение джакузи. Так вон оно что! пазл сложился. Значит частенько приходилось греть бойлер с минимума и до максимума, а это значит, что и вода нагреваясь расширялась максимально. При вытекшем воздухе это неминуемо вызывало запредельное превышение давления и срабатывание сбросного клапана.

Понимаете, насколько важно, чтобы воздуха в баке хватало на мягкую работу системы?

Устройство и конструкция бака-аккумулятора горячей воды

Конструкция баков-аккумуляторов БАГВ напоминает конструкцию резервуаров для хранения нефтепродуктов. При этом следует отметить, что баки для воды и резервуары для нефти не являются взаимозаменяемыми.

Баки БАГВ представляют собой вертикальный или горизонтальный цилиндрический цельносварной сосуд объемом от 50 м3 до 5000 м3, установленный на опоры из бетона или металла.

Баки объемом до 50 м3 традиционно изготавливают в горизонтальном исполнении. БАГВ объемом от 50 м3 до 100 м3 производят и горизонтальными и вертикальными. Баки объемом более 100 м3 эффективнее изготавливать в вертикальном исполнении.

Вертикальные баки для горячей воды – это цилиндрический корпус с плоским днищем и каркасной или самонесущей крышей. Конструкция горизонтального бака для горячей воды – это цилиндрический цельносварной корпус с плоским, коническим или конически-усеченными днищами. Тип днищ выбирается исходя из условий эксплуатации. Баки обязательно должны комплектоваться лестницей, площадкой обслуживания и ограждением.

Для поддержания нужной высокой температуры горячей воды корпус баков оснащается теплоизоляционным слоем или водяной рубашкой (водяным контуром). Климатические условия эксплуатации предопределяют необходимую степень изоляции и, соответственно, толщину теплоизоляционного слоя.

Кроме того, существуют баки-аккумуляторы малых объемов, которые устанавливаются на крыше или чердаке зданий или в нижней части сооружения. При монтаже бака выше точки системы водоснабжения баки для горячей воды работают под атмосферным давлением. В случае нижнего расположения бака, последний эксплуатируется при рабочем давлении 0,6 МПа. Тогда баки комплектуются предохранительными клапанами или гидрозатворами для предотвращения аварийных ситуаций при опасно высоком давлении.

Конструкция баков-аккумуляторов может быть также открытой или закрытой. Первая модификация является более безопасной, так как работает при атмосферном давлении.

В конструкции баков-аккумуляторов должны быть предусмотрены заливные горловины, люки, кронштейны, патрубки, фланцы и штуцеры для подключения технологического оборудования.

Баки БАГВ могут иметь секции, в которых может храниться вода различной температуры.

Эксплуатационные характеристики баков-аккумуляторов БАГВ

• температура хранимой воды не должна быть выше 95°С
• температура окружающей среды выше -60°С
• сейсмичность района эксплуатации – не более 9 баллов
• ветровая нагрузка – ниже 0,6 кПа
• снеговая нагрузка – ниже 2,0 кПа
• обязательно наличие естественной или принудительной вентиляции
• минимальный остаточный уровень воды в баке – 200 мм

Таблица технических характеристик баков аккумуляторов горячей воды

Габаритные размеры

(рассчитываются по индивидуальному заказу и даны для справки)

ПАРАМЕТРЫ	БАГВ-100	БАГВ-200	БАГВ-300	БАГВ-400	БАГВ-1000	БАГВ-2000	БАГВ-3000	БАГВ-5000
Рабочий продукт	вода
Конструктивное исполнение	горизонтальное/вертикальное	вертикальное
Температура рабочего продукта, ºС	до +95
Основной материал	Ст3сп, 09Г2С
Толщина стали	4-8 мм	8-16 мм
Рабочая температура эксплуатации, ºС	от -60 до +40
Минимальный остаточный уровень в баке, мм	200
Сейсмичность района эксплуатации	до 9 баллов
Тип днищ	плоские, конические
Установленный срок службы, лет	10
Диаметр D, мм	4900	6650	7850	8600	10430	15180	18980	20920
Высота H, мм	5960	5960	7450	7450	11920	11920	11920	14900
Масса, кг	12251	14000	17960	20500	39500	69500	118000	176500

Какое начальное давление создать в баке.

С завода баки приходят 2,5 бара. Кто-то ставит прямо так. У меня другой подход и объясню почему.
Воздух в бак нужно накачивать исходя из давления холодной воды. Например приходит в дом 4 бара из центрального водоснабжения. Давление воздуха в баке создайте чуть больше, например 4,2 бара. Это мнение по крайней мере еще одного уважаемого автора, я с ним солидарен и объясню почему. Если давление воздуха было 2,5 бара, то после подключения бака к воде, она сожмет в нем воздух до тех же четырёх, а рабочий объем воздуха значительно сократится, почти на половину. Если же давление выставить 4,2 то объем воздуха на сжатие будет расходоваться только с началом реального расширения воды. Посмотрите:

Общие сведения

Особенности устройства

Баки, накапливающие тепло, имеют форму цилиндра, либо квадрата. Устройство оснащено патрубками, выходящими из корпуса. На количество патрубков влияет число подведенных отопительных приборов, контуров.

Объем бака должен соответствовать размеру помещения для отопления, параметр лежит в пределах 200 – 3000 кубометров. Чтобы сохранять тепло, между емкостью и внешним материалом прокладывают слой теплоизоляции, имеющий толщину 5 – 10 сантиметров. Внутреннее устройство бака зависит от типа конструкции.

К основным деталям относят:

1.теплообменник (один или два),

2.электронагреватель трубчатого типа.

3.анод магниевого типа.

Двухконтурные системы содержат теплообменники. Данные устройства в баке представлены змеевиками из медного материала. Электронагреватели способствуют сохранению температуры носителя в контурах при неполадках с котлом.

Как работает бак

В стандартной системе, то носитель тепла нагревают в специальном котле твердотопливном типе, который далее идет по трубам в направлении радиаторов. В отопительных приборах носитель охлаждается, по второй линии поступает назад в обогреватель.

После прогорания котла носитель остывает, пока снова не заложат топливо. При этом значение температуры воздуха падает. Если система отопления оснащена аккумуляторным баком, то работа имеет отличия. Как только котел начинает работать с полной мощностью, теплоноситель начинает циркуляцию между обогревающим устройством и аккумуляторной емкостью по малому кругу.

Буферный накопитель заполняется нагретой водой. При наполнении емкости с помощью насоса теплоноситель перекачивается в отопительную систему. В это время котел прогорает, на время закладки топлива отопительные устройства будут получать тепло из бака аккумулятора.

Внимание! Наличие в системе отоплении бака аккумулятора позволяет сохранять в помещении показатель температуры воздуха на одном уровне.

Плюсы бака накопителя

Если в системе отопления есть бак, то такая система может обогревать здание в течение длительного времени при полном отключении котла. Водяной контур в котле имеет хорошую защиту от закипания, поломок. Если резко повысится температура носителя, бак аккумулятор примет на себя избыток тепла, чем обеспечит защиту котельного оборудования. Система оснащается блокировкой от поступления холодного теплоносителя по линии обратного течения в горячий теплообменник во время поломки циркуляционного насоса.

Если отопление состоит из нескольких контуров, то бак распределяет тепловую энергию носителя, позволяя нескольким линиям функционировать самостоятельно. Данная возможность позволяет снижать затраты теплоэнергии, топлива.

Внимание! Установка бака имеет высокую стоимость, также повышаются требования к условиям размещения оборудования.

Обслуживание бака.

Если предохранительный клапан сработал, значит, из бака вытек воздух, или прохудилась мембрана. Открутите колпачок ниппеля бака и нажмите на шток. Если пошла вода, то порвана мембрана и бак нужно заменить. Если ничего не пошло, или зашипел воздух – значит нужно его подкачать: • отдайте накидную гайку на сгоне — отсекателе, • откройте сливной кран (красная рукоятка) и слейте воду, • подкачайте давление, например автомобильным насосом, • закройте сливной клан. • присоедините и затяните накидную гайку.

Обзор производителей теплоаккумуляторов

Баки аккумуляторы производят зарубежные и отечественные компании. Среди моделей емкостью 500 литров наибольшей популярностью пользуются следующие импортные и российские изделия:

1. Шведские баки NIBE BU-500.8 имеют высоту 1757 мм, диаметр 750 мм и весят 145 кг. Они рассчитаны на рабочее давление в 6 бар. Максимальная температура эксплуатируемой среды 95 градусов. Есть функция подключения к горячему водоснабжению. В бак встроены дополнительные нагревательные элементы. Цена изделия – 720$.
2. Германские баки аккумуляторы Reflex PFH-500 имеют такие габариты: диаметр 597 мм, высота 1946 мм, вес 115 кг. Эксплуатационное давление 3 бара. Предельная температура теплоносителя 95 градусов. Они не подключаются к системам ГВС. Дополнительные нагревательные элементы не предусмотрены. Стоимость – 585$.
3. Модель ACV AK 500 производится в Бельгии и имеет высоту 1790 мм, вес 150 кг, диаметр 650 мм. Рабочее давление – 5 бар, а максимальная температура 90 градусов. Есть встроенные нагревательные элементы. Цена – 887$.
4. Изделие германского производителя Meibes PSX-500 имеет габариты 1590х760 мм и вес 120 кг. Рабочее давление – 3 бар, температура — 95°С. Дополнительных нагревательных элементов и опции подключения к ГВС нет. Стоимость в пределах 1045 долларов.
5. Отечественная модель Сибэнерготерм имеет размеры 2000х700 мм и весит 165 кг. Рабочее давление – 6 бар, температура среды – до 90 градусов. Никакие дополнительные опции не предусмотрены. Цена – 475$.
6. Еще одна модель российского производства – PROFBAK ТА-ВВ-500 с размерами 1500х650 мм и весом 70 кг. Рабочее давление – 3 бар, предельная температура – 90 градусов. Есть опция подключения к системе горячего водоснабжения. Внутри бака стоит ТЭН на 1,5 кВт. Стоимость в пределах 930$.

Как видно из списка выше, цена теплоаккумуляторов зависит не только от производителя, но и от характеристик модели. Причем некоторые изделия с одинаковыми параметрами могут существенно отличаться стоимостью. Самые дорогие модели имеют дополнительные опции в виде подключения к системе ГВС или нагревательного элемента внутри бака.

Что в курсе Монтаж Бойлера косвенного нагрева:

• Устройство и принцип работы. • Как выбрать объём бойлера. • Упрощенная схема обвязки напольного и настенного бойлеров. • Подробная схема обвязки бойлера. • Детальная комплектация. • Как греть бойлер настенным одноконтурным газовым котлом. • Обвязка настенного одноконтурного газового котла с бойлером. • Как греть бойлер напольным котлом. • Схема обвязки насосного коллектора для многоконтурных котельных с бойлером. • Управление нагревом бойлера от собственного термостата. • Управление нагревом бойлера отдельным погружным термостатом. • Схема приоритета бойлера над другими потребителями. • Применение ТЭНа и ночной тариф. • Дополнительные материалы.
Другие статьи о мембранных баках:

1. В каком месте котельной следует устанавливать расширительный бак для отопления.

2. Как подобрать мембранный бак аккумулятор и настроить систему водоснабжения. Сергей Волков.

Схема отопления с буферным баком и бойлером ГВС

Схема отопления частного дома твердотопливным котлом на дровах с буферным баком и бойлером ГВС
Буферный бак заводского изготовления со встроенным теплообменником ГВС довольно дорогое оборудование. Один из российских производителей твердотопливных котлов предлагает покупателям недорогие буферные баки без теплообменника ГВС. Схема закрытой системы отопления для этого варианта показана на рисунке.

В этой схеме также не предусмотрен режим защиты котла от низкотемпературной коррозии при работе котла. В инструкции к котлу производитель рекомендует хозяину самому следить за тем, чтобы температура теплоносителя в обратной трубе во время отопительного сезона не опускалась ниже 60 оС.

Посмотрите видео, в котором автор знакомит с практической реализацией схемы отопления с твердотопливным котлом и буферной емкостью — аккумулятором тепла. Обратите внимание, как в схеме на видео реализован режим защиты котла от низкотемпературной коррозии.

Каким твердотопливным котлом отапливается Ваш дом?

Отопление дома твердотопливным котлом

Какой твердотопливный котел выбрали Вы? Голосуйте! Узнайте, что выбрали другие.

Еще статьи на эту тему:

⇒ Отопление частного дома твердотопливным котлом ⇒ Котел отопительный твердотопливный с аккумулятором тепла — буферной емкостью ⇒ Схема принудительного отопления с твердотопливным котлом (без теплоаккумулятора)