Как накачать расширительный бак в системе водоснабжения

Автономность – обязательная характеристика современных отопительных систем и водоснабжения. Чтобы участие домовладельца было минимальным, и не нужно было постоянно отслеживать работу отопления, устанавливают гидробак. А для этого величина давления в расширительном бачке водоснабжения должна быть оптимальной. Только так система работает бесперебойно, и не требует лишнего обслуживания.

Характеристика закрытых расширительных баков

Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:

1. Резервуары, предусматривающие замену груши.
2. Баки со стационарно установленной мембраной.
3. Емкости, не имеющие в конструкции мембраны.

В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Изначально на момент продажи в гидробаках для водопроводных систем в камере гидробака имеется стандартное давление в 1,5 бар. В инструкции по применению указывается допустимый диапазон, за который не рекомендуются выходить, особенно в сторону увеличения.

Чтобы правильно установить оптимальный режим для гидробака, за основу берут следующие рекомендации:

1. Регулировку давления воздуха в расширительном баке выполняют после отключения энергоснабжения.
2. Вентили должны быть перекрыты. Воду сливают, оставляя емкость пустой.
3. Фиксируют давление воздуха в расширительном баке при помощи манометра.
4. В случае несоответствия воздух накачивается либо стравливается до достижения показателей, установленных производителем.

При производстве гидробаков вместо воздуха используют инертные газы, чтобы исключить появление очагов коррозии. При регулировке вручную давление делают на 10% ниже, чем того требует производитель.

Следует помнить, что после включения насоса рабочая камера гидробака наполнится водой, а уже потом достигнет потребителя. Если давление воздуха падает, напор нестабильный. А когда оборудование работает в штатном режиме, он постоянен, и не меняется в процессе пользования системой.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Здесь есть одна особенность. Такие гидробаки должны иметь рабочее давление воздуха чуть выше, а именно, на 0,2 бар выше, чем написано в инструкции.

Так, если насос выдает 3,5 бар, гидробак настраивается на 3,7 бар. Первая проверка работоспособности и настройка выполняется перед запуском системы, пока емкость не заполнена теплоносителем.

Отсутствие жидкости в камере – нормальный режим работы. А заполняется она только когда вода в трубах нагревается. Нехватка давления воздуха в расширительном баке приводит к тому, что теплоноситель заполняет резервуар, что является нарушением эксплуатационных требований. В этом случае необходимо отключить и спустить систему, а затем настроить гидробак заново.

Гидробак открытого типа

Такие конструкции считаются устаревшими, так как не обеспечивают абсолютной автономности, и может лишь увеличить период между обслуживанием. Разогретая жидкость испаряется, и ее нехватку нужно ликвидировать, периодически подливая теплоноситель, восполняя его объем. Никаких диафрагм и груш не используется. Давление в системе появляется за счет того, что открытый гидробак монтируется на возвышенности (на чердаке, под потолком и т.д.).

Естественно, никакого давления воздуха в расширительном баке открытого типа нет. При расчете учитывают, что один метр водяного столба создает давление в 0,1 атмосфер. Однако есть способ автоматизировать добор воды. Для этого устанавливается поплавок, который при опускании открывает кран, а после наполнения резервуара поднимается, и перекрывает доступ воды в бак. Но в данном случае все равно нужно контролировать работу системы.

Правила обслуживания гидробака

Суть ревизии заключена в проверке давления в воздушной камере. Манометр должен быть исправен, и иметь точность измерения 0,1 бар. Можно пользоваться автомобильным прибором для проверки давления в шинах. Удобно, когда шкала содержит градацию и в атмосферах. Тогда не придется производить перерасчет, если в инструкции указано давление в других единицах.

Если в результате накачивания давление воздуха в расширительном баке не поднимется, это может свидетельствовать о том, что груша или мембрана вышла из строя, и требует замены. В процессе осмотра проверяют ниппель и клапаны. Они должны быть герметичны.

Важно, чтобы это оснащение выдерживало установленные заводом-изготовителем параметры. Проверять прочность не стоит, но после накачки воздух должен оставаться в газовой камере долгое время.

Дорогие друзья. есть в нашем хозяйстве такая штука, как мембранный бак. Он же закрытый расширительный бак. Он же аквааккумулятор. Причем очень вероятно, что баков таких у нас не один, а два, или даже больше. Скорее всего один такой прибор есть в водопроводе, и у многих присутствует он и в системе отопления. Бак такой должен находиться под давлением, или, проще говоря, должен быть накачан. Для накачивания используется автомобильный насос для подкачки шин.

Как же мы обычно накачиваем наш бак? Первым делом мы сливаем воду из системы. Затем мы снимаем крышечку, закрывающую воздушный ниппель, подсоединяем к ниппелю шланг насоса и начинаем подкачивать. Давление воздуха мы контролируем манометром, который чаще всего подсоединен прямо к насосу.

Какое давление воздуха должно быть в баке без воды? На хорошем баке это должно быть написано. На моем написано (у меня хороший бак). Давление воздуха должно быть на 2 десятых атмосферы ниже, чем давление включения водяного насоса. Вы знаете давление включения водяного насоса? Если не знаете, значит зря сливали воду. Это надо было узнать заранее.

Но мне всегда лень сливать воду из водопровода и особенно из отопления. А подкачать бак бывает нужно. Что же делать? Можно ли подкачать бак, если он находится под давлением воды? Я думаю — можно, но очень осторожно! Для того, чтобы понять, до какого давления воздуха нам качать наш бак, нам надо хорошенько разобраться, как он работает с точки зрения физики. К счастью законы здесь банальные и никаких формул не понадобится. Обойдемся словами.

Давление воды и давление воздуха

В этой статье я сначала рассматриваю проблему с теоретической точки зрения. Беру даже не сам бак, а идеальную модель и смотрю, какие происходят в нем процессы. И только ближе к концу статьи я указываю, чем же отличается наша идеальная модель от реального бака

Это, как говорят в Одессе, две большие разницы. Вода несжимаема, поэтому создать давление в водопроводе за счет сжатия воды нельзя в принципе. А за счет чего можно? За счет всего двух вещей. За счет растягивания водой всего, что можно растянуть. Например, труб или шлангов.

Более рабочая идея — создать давление воды с помощью воздуха. Воздух, как раз, сжимается очень хорошо и может действовать просто как пружина. Именно поэтому он и используется в закрытых расширительных баках. Обратимся к следующей схеме. На ней я изобразил расширительный бак. Но условно, чтобы можно было понять, как он действует с точки зрения принципа, а не реального устройства. Здесь все очень упрощено. Мы имеем цилиндр, в котором ходит поршень. С одной стороны поршня вода, с другой воздух. Главный физический закон, который нас будет интересовать, заключается в том, что при уменьшении объема газа при постоянном весе газа и температуре, давление увеличивается. Зависимость линейная. Уменьшили объем в 2 раза — давление выросло в 2 раза.

У нас создано давление воздуха, но вода не подключена

Предположим мы накачали наш бак справа воздухом до давления 1 бар по манометру. В этом случае, совершенно очевидно, поршень под давлением воздуха будет прижат к левому торцу нашего цилиндра. Предположим, мы поместили слева какое-то пренебрежимо малое количество воды. Ну 1 грамм, или 1 наперсток, или 1 куб.см. неважно. Вопрос. Под каким давлением будет эта капля воды находиться? Под давлением 1 атмосфера. На самом деле чуть больше, ибо эта капля сдвинула на какой-то микрон наш поршень, объем газа уменьшился и давление возросло. Но поскольку количество воды пренебрежимо мало, то и рост давление тоже рассматривать не будем. Что тут еще важно? То, что поместить эту каплю в левую часть бака мы могли только используя устройство (насос), создающий давление большее давления воздуха, ибо мы действуем водой против воздуха. В нашем случае это более одного бара.

Начинаем заполнять бак водой

Что же произойдет, если мы заполним бак водой наполовину объема? Объем воздуха уменьшится в 2 раза. Было давление в пустом баке 1 бар. В наполовину заполненном водой стало 2 бара. Давление в водопроводе тоже стало 2 бара. Все очень логично. Можем мы еще четверть бака воды слева загнать? Давайте считать, что да. Можем. В этом случае объем, занимаемый воздухом, уменьшится еще в 2 раза и мы получим давление воздуха 4 атмосферы. Давление воды в системе будет тоже 4 атмосферы.

До какого объема мы можем сжимать воздух справа? В идеальной схеме, я думаю, очень сильно. Полагаю, пока воздух не станет жидким. В реальных условиях мы, все-таки, имеем не поршень, а резиновую грушу, и я нигде не видел в характеристиках реальных баков указание на максимальный объем воды в них (дополнительная информация есть ниже). Полагаю, все регулируется здравым смыслом, а именно разумными пределами включения и выключения насоса. И давайте, наконец, переходить от идеальных схем к реальным вопросам.

Чем приведенная идеальная схема отличается от реального расширительного бака?

Многим. У нас нет поршня. Вместо поршня у нас резиновый мешок, который под давлением сминается. Никаких средств для аккуратного складывания мешка не предусмотрено. Мнется мешок как хочет. Очевидно, образует всякие складки. Когда вода врывается в мешок, она эти складки расправляет. Опять же мешок этот имеет шов.

Резина сама по себе тоже растягивается, чем вносит некие нелинейности в описываемый процесс.

И вообще, все законы про зависимость давления и объема (Бойля Мариотта) писались для идеального газа и идеальных условий. Практически рассматривались только молекулы и все. С реальным газом, тем более с воздухом, который является смесью газов, все сложнее, конечно.

В реальной системе есть сопутствующие факторы. Такие как качество резины, качество бака, настройка оборудования, на котором бак производился, бригада рабочих, которая эти баки делала. Уверен, что баки, сделанные рабочими из Албании будут отличаться от баков, сделанных рабочими из Сербии. Не говорю, кто сделает лучше — не знаю. Но то, что будут отличаться — совершенно точно.

Давление включения и выключения насоса

Что произойдет, если вся вода из бака уйдет, а насос не включится? В нашем баке, накачанном в пустом состоянии до 1 бара минимальное давление воды составляет 1 бар. То есть, вода наша вытекает, давление уменьшается и после 1-го бара должно просто рухнуть на ноль. Просто потому, что воды нет. Кончилась. Мотор начинает работать и вся система испытывает непредвиденную нагрузку. Вода выстреливается из насоса, бьет по трубам и гасится мембраной бака, которая принимает на себя весь удар. Это все не очень комфортно и довольно опасно. Куда лучше, если насос включится, когда в баке еще есть вода! Но не слишком много. В нашем случае насос должен включиться, когда давление воды больше 1 бара. На сколько больше? Если сильно больше, то мы сократим количество накопленной воды и увеличим периодичность включений насоса (чаще будет включаться и на меньшее время), что не есть хорошо. Вот теперь мы начинаем понимать, почему нам советовали накачивать бак на 2 десятых бара меньше давления включения насоса. В этом случае в момент включения насоса в баке будет разумный уровень воды. Разумный — значит обоснованный производителем.

А когда же нам надо выключать насос? Очевидно, тут мне скажут, что включать надо на 1 баре, выключать на 4. Тогда наш бак накопит феноменальные три четверти объема воды. Но это неудобно и некомфортно с точки зрения «пойти помыться». Комфортно включать на трех и выключать на четырех. В самом крайнем случае включать на двух и выключать на четырех. Вот и считаем. Если разница давлений всего в 2 раза, то и бак наш максимум способен половину объема использовать.

Чем хороши в хозяйстве очень большие расширительные баки?

Привожу абстрактный пример. У нас бак 100 литров полного объема. Накачиваем его одним баром. Включение насоса ставим на 3 бара, а выключение на 4. При этом в баке минимальный остаток воды будет больше полбака (более 50 литров). Работать наш бак будет на диапазоне где-то 12 литров. То есть насос включается каждые полторы минуты. Я думаю, что насос выдержит такой ритм, но зато мы получаем супер комфортный водопровод, в котором горячая вода в душе не «гуляет» у нас за счет изменения давления. Имею ввиду довольно распространенный случай, когда горячая вода остывает с уменьшением давления в водопроводе, а потом опять горячеет по мере работы насоса на повышение давления.

А если предположить, что мы стоим в душе с намыленной головой и выключается свет. Что мы думаем? С баком, который отрегулирован до почти полного осушения мы не знаем, сколько у нас в баке воды осталось, даже если бак столитровый. Вполне возможно выключение электричества нас застало, когда бак совсем на исходе! А в моей предложенной выше схеме, неосушаемый остаток целых 50 литров. Мне точно хватит воды для того, чтобы закончить мытье головы и туловища даже. Даже думать нечего! Нужно только крикнуть жене, чтобы свечку принесла.

А как же, все-таки, подкачать бак с водой?

У нас может быть всего две неисправности бака, которые связаны с давлением воздуха. Если давление слишком велико (бак перекачан), либо мало (бак сдулся).

Если бак перекачан, то мы испытываем падение стрелки водяного манометра до нуля, и, только затем, включение насоса. Например, давление включения 2 бара, давление воздуха 3. Стрелка спускается до трех бар, потом резко падает до нуля, насос включается.

Бак недокачан. Вы знаете, в этом случае он должен бы как-то работать, пока не сдуется полностью. Если бак у нас сдувается, то мы получаем увеличение остатка воды в баке. При этом работает насос все более и более короткое время. Ведь накачивать ему нужно все меньше и меньше! И, кстати, время до включения уменьшается. В итоге, давление воздуха в баке пропадает. Он полностью заполняется водой и начинает «мигать», то есть, лихорадочно включаться-выключаться.

Таким образом, в системе под давлением вообще не так уж просто определить наличие проблемы!

Если бак перекачан, то давление нужно стравить через ниппель. Если бак недокачан, надо мерить, сколько он накапливает воды. Тогда, зная давление включения и давление выключения насоса можно определить, хотя бы примерно, сколько воды он должен закачивать за один сеанс.

Не зная, сколько в баке воды, мы не сможем точно определить давление воздуха. Можем действовать только приблизительно.

Если насос водопровода залихорадило, а слить систему сложно, некуда, неохота и так далее

• Выключаем его из сети.
• Подсоединяем к расширительному баку воздушный насос. Лучше электрический. Но только не патрубок от мощного компрессора!
• Какое у нас давление выключения водяного насоса (максимальное давление воды)? Предположим 4 атмосферы.

Если насос часто включается и работает недолго (по субъективным ощущениям)

Тут, к сожалению, предложить нечего, ибо мы не знаем, сколько воды находится в баке. И никогда не узнаем, пока не спустим воду полностью. Предложить я могу только одно. Подкачайте и посмотрите, будет ли лучше. Если будет, то оставьте до лучших времен. Если бак маленький или крошечный, то тут опасно прикидывать, ибо можно очень легко перекачать. Тут надо сливать воду и проверять давление на пустом баке.

Что делать с бачком в отоплении?

А вот ради этого я, если честно, и писал статью. Слить водопровод — легко и приятно. Сливать отопление — проблема. Особенно, если учесть, что на дворе мороз, и после заливки будут, как всегда, проблемы с воздухом в трубах.

Какие особенности расширительного бачка, установленного в систему отопления? Особенности есть! В баке для отопления может не быть резиновой груши. Баки для отопления бывают без фланцев. Тогда вместо резиновой груши в баке действительно мембрана. И находится она посередине. И она растягивается. Есть аналогия с грушей? Сложно сказать, но будем считать, что да.

Максимальное давление в системе отопления крошечное. Всего полторы атмосферы. Воды в бачок должно помещаться как можно больше. Таким образом, минимальное давление воздуха тоже должно быть минимальным. На мой-то взгляд, главное — чтобы оно просто было. Причем надо помнить, что в системе отопления с водой есть давление всегда! Просто потому что есть естественный перепад высот, причем значительный.

Таким образом, давление воздуха в пустом расширительном бачке отопления должно быть, кажется, где-то 0.5 бара. Тогда под максимальным давлением воды бачок вместит в себя три четверти своего объема воды. При 25-литровом бачке — 18 литров. И это, похоже, супер-максимум.

Действовать с бачком можно аналогично описанному полностью сдувшемуся бачку из системы водопровода.

Проверили, есть ли в бачке воздух? Для этого нажали ногтем или чем-нибудь подходящим на кнопочку ниппеля. Если не шипит, то подсоединяем насос и подкачиваем воздух, одновременно спуская воду. Спустили четверть объема бака и оставили под давлением в 1.5 атмосферы. Проверили ниппель. Потом спустили немного воды, чтобы давление не было максимальным и все. Считаем, что готово.

Любитель решать задачи, не имеющие решения
Дмитрий Белкин.

Как правильно накачать расширительный бак в котле.

Сегодня я хочу поговорить о том, что такое расширительный бак закрытого типа, как он устроен, для чего нужен, как правильно подобрать расширительный бак, какое давление воздуха нужно в нём поддерживать и как правильно его накачать. Если вам это интересно, тогда слушаем дальше.

Устройство расширительного бака закрытого типа очень простое – это ёмкость, чаще всего стальная, разделённая внутри эластичной диафрагмой. С одной стороны диафрагмы в рабочем состоянии находится вода, с другой воздух. Вместо диафрагмы может использоваться, что-то типа резиновой груши или «воздушного шара», помещённого внутрь стальной ёмкости. В ту часть, которая заполняется водой вваривается присоединительный штуцер с резьбой диаметром 3/8, ½, ¾ или 1 дюйм и другие. В ту часть где находится воздух, встроен штуцер с обычным автомобильным ниппелем, для заполнения воздухом. Форма бака может быть разная –цилиндрическая в виде небольшой бочки, может быть прямоугольная или круглая. Это зависит от того, куда нужно установить этот расширительный бак. Есть баки с ножками для установки на пол, есть для навесного крепежа к стене или внутри котла или другого оборудования.

Теперь давайте разберёмся для чего нужен расширительный бак и куда их устанавливают. Устанавливаются они в системы отопления и водоснабжения.

В системе отопления расширительный бак нужен для компенсации теплового расширения воды или другого теплоносителя, залитого в систему. Как мы все знаем, жидкость несжимаемая среда имеющая свойство изменять свой объём в зависимости от температуры. Если сказать проще, то одно и то же количество жидкости при разной температуре занимает разный объём. Большинство современных систем отопления замкнутые, то есть не имеют связи с атмосферой, и имеют определённый объём, который не меняется. Если в систему не установлен расширительный бак, или он подобран неправильно, то при нагреве отопления, жидкости не куда будет расширяться и давление поднимется до критического значения, после чего произойдёт сброс теплоносителя через аварийный сбросной клапан в системе. После выключения котла и остывания, давление наоборот опустится до нуля, сработает датчик давления и для запуска котла в эксплуатацию придётся снова производить дополнение системы водой.

Часто при установке котла люди не задумываются о том, достаточно ли объёма встроенного расширительного бака для нормальной работы системы отопления, а потом приходится бороться с негативными последствиями такой беспечности. Так как же правильно подобрать расширительный бак? Если производить расчёт, то нужно знать такие параметры как минимальная и максимальная температура отопления и предельные значения давления в системе отопления коэффициент расширения залитого теплоносителя. Формулу можно найти в открытых источниках. Но есть одно простое правило – чем больше объём расширительного бака, тем меньше будет изменяться давление при изменении температуры. То есть «чем больше», «тем лучше», J в разумных пределах конечно. Ориентироваться нужно на следующую цифру – объём расширительного бака должен быть не меньше 10% от объёма теплоносителя в системе. То есть, если в систему отопления залито 100 литров воды, минимальный объем расширительного бака для нормальной работы должен быть 10 литров. Посчитать объём не сложно. В технических характеристиках труб обычно указан вместимость 1 метра трубы. Если такой информации нет, можно посчитать сечение трубы по формуле и умножить на длину труб. Это все учили в школе на уроках геометрии и физики. Объём одной секции радиатора так же можно найти в тех. характеристиках в документации.

Если в систему залит теплоноситель, а не вода, то объем бака нужно увеличивать в 1,5 – 2 раза. Это обусловлено тем, что коэффициент расширения у незамерзающих жидкостей при нагреве намного больше чем у обычной воды.

Следующий вопрос о том какое давление воздуха нужно накачивать в расширительный бак. Здесь нет универсального ответа на все случаи жизни. Давление воздуха, которое нужно создать в расширительном баке зависит от рабочего давления в системе отопления. Рабочее давление в системе отопления зависит от конкретных условий и это отдельная тема. Итак, нужно понимать, что результатом правильных действий должно быть следующее: при остывшей системе отопления и нормальном давлении в ней, в расширительном баке должно быть небольшое количество воды. Можно взять за критерий примерно 1/5 объёма расширительного бака (точность до граммов здесь не нужна). Для того чтобы этого добиться, нужно в бак накачать воздух под давлением на 1/5 меньше чем рабочее давление системы отопления.

Например, рабочее давление в системе отопления 1,5 атмосферы. Значит в расширительный бак накачиваем 1,5 – (1,5х1/5) = 1,2 атмосферы. Если рабочее давление 1 атм., то давление в баке 0,8 атм. и т.д.

Теперь давайте разберёмся как это сделать на практике. Если давление в системе сильно меняться в зависимости от температуры, нужно проверить наличие воздуха в расширительном баке, и герметичность мембраны. Для этого нужно нажать на ниппель и спустить воздух из бака обращая внимание на то как резко упадёт давление на манометре и сколько воздуха при этом выйдет из бака. Если при нажатии на ниппель за доли секунды воздух кончился, давление резко упало на ноль и через ниппель не пошла вода, значит мембрана целая и бак полностью заполнен водой. В этом случае нужно слить примерно 4/5 объема расширительного бака из системы отопления и накачать воздух до рабочего давления. Например, если объём бака 8 литров и рабочее давление 1, 5 атм., то сливаем из системы 6 – 6,5 литров и накачиваем по манометру на котле 1,5 атм. Манометр на насосе покажет то же давление. Можно конечно сделать и следующим образом слить всю воду из котла, накачать в бак 1,2 атм., а затем произвести подпитку до 1,5 атм. Результат будет тот же, но есть лишнее действие и при подпитке мы добавили воду с очередной порцией кислорода и солей жёсткости, что неблагоприятно сказывается на оборудовании.

Следующая ситуация. Если при нажатии на ниппель, из него потекла вода вместо воздуха, то мембрана расширительного бака потеряла герметичность. В этом случае бак подлежит замене.

Бывают случаи, когда в бак закачивают наоборот слишком много воздуха. Например, если закачать в бак 3 атмосферы, а предохранительный сбросной клапан в системе рассчитан на 2,5 атмосферы, то бак не будет выполнять своей функции, так как быстрее сработает сбросной клапан, чем вода начнёт заходить в расширительный бак.

Может быть ситуация, когда мембрана расширительного бака после долгого хранения или неправильной эксплуатации, прилипает к стенке бака и теряет подвижность или засоряется штуцер для присоединения к отоплению и перекрывает доступ воды в бак. Эти неисправности можно устранить несложными действиями.

На этом информация о баках в системе отопления закончилась. Пару слов о назначении расширительных баков в системах водоснабжения. Самое распространенное использование в качестве гидроаккумулятора в составе насосных станций. Устанавливаются они здесь для оптимизации работы насоса и стабилизации давления на выходе.

Ещё расширительные баки используются в качестве компенсатора гидроударов. При быстром закрытии воды на рычажных смесителях, клапанах стиральных и посудомоечных машин и других приборов, происходит резкое повышение давления, называемое гидроударом. Для устранения этого явления и защиты оборудования от поломки, на входе воды в котлы, колонки, посудомоечные и стиральные машины можно устанавливать расширительные баки закрытого типа малого объема, например, 0,5 – 1 литр, которые и выполняют роль сглаживания скачка давления, то есть компенсируют гидроудар.

На этом всё. Надеюсь информация будет полезной для вас. Удачи, успехов вам, тепла и уюта вашему дому.