Второй основной тип баков — это баки для воды (гидроаккумуляторы). Их задача — аккумулировать некоторое количество воды и выдавать это количество под нужным давлением в нужный момент. Подобно отопительным системам, баки для воды могут быть открытые и закрытые. Все недостатки, перечисленные ранее для открытых баков отопительных систем, распространяются и на баки для воды. Но кроме того, необходимо устройство, исключающее переполнение бака.

Внешний вид экспансоматов и гидроаккмуляторов представлен на рис.1 и 2.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет мощности котла, который станет основой вашей будущей отопительной системы, является важной задачей. Завышенная расчетная мощность приведет к необоснованным затратам на приобретение оборудование, его монтаж и эксплуатационные расходы, а недостаточная мощность – к холодным и неуютным помещениям в зимний период.

Приблизительно подсчитать мощность отопительного агрегата, который вам необходим, можно с помощью несложных формул. (См. также: Промышленные котлы отопления )

Так, если котел требуется для отопления эффективно утепленного дома, служащего для всесезонного проживания, имеющего стены толщиной в 1,5 – 2 кирпича и оконные проемы не более 15% от площади стен, то можно принять за основу тот факт, что для обогрева 25м 3 такого помещения потребуется 1 кВт мощности отопительного агрегата.

Если дом имеет среднюю степень утепленности или две или более стен, граничащих с улицей, то 1кВт мощности позволяет отопить 15 – 20м 3 помещения.

Панельный дом с наличием внутренней облицовки и добротной кровлей без щелей позволяет обогреть 1кВт – 10 – 15м 3. (См. также: Как подобрать котёл по площади )

Помещения с тонкими стенами из пиломатериалов требуют высоких затрат мощности на обогрев. В данном случае 1 кВт хватит для отопления всего 7 – 10 м 3 .

Для повышения эффективности работы котла и возможности экономии энергоносителя с успехом применяют тепловые аккумуляторы. Особенно их эффективность высока в теплоснабжающих системах периодического типа.

Объем гидроаккумулятора должен выбираться таким образом, чтобы для нагрева воды в баке на 40 0 С, понадобилось около трех часов. (См. также: Критерии выбора газового отопительного котла )

Принцип работы такой системы заключается в том, что некоторая часть мощности отопительного агрегата расходуется на нагрев воды, которая находится в отдельной емкости – гидроаккумуляторе. Этот бак оснащен высокоэффективной теплоизоляцией, которая сводит теплопотери к минимуму. После прекращения работы отопительного агрегата температура в помещении начинает падать и датчик температуры воздуха в здании или теплоносителя в трубопроводе дает сигнал о включении циркуляционному насосу, который начинает перекачку горячей воды из гидроаккумулятора в систему. Когда температура воды в отопительной системе достигает установленного уровня, датчик сигнализирует о необходимости прекращения работы насоса. Температура в баке несколько снижается, но остается на достаточно высоком уровне. Такие периодические включения и отключения насоса продолжаются до того момента, пока вода в баке будет горячее воды в системе. Гидроаккумулятор позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении на протяжении двух суток в условиях неработающего котла. Если жильцы дома отсутствуют, то термостат, настроенный на низкую температуру, поддерживает тепловой баланс в доме с помощью накопительного бака в течение длительного времени.

Правильно выбранный котел и установка гидроаккумулятора позволят владельцу частного домостроения существенно сэкономить на расходах по оплате услуг энергоснабжающих организаций, обеспечив рациональный и комфортный обогрев помещения.

Расширительные баки, гидроаккумуляторы, для систем отопления и водоснабжения

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.