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.

Чем отличается расширительный бак от гидроаккумулятора

Вопрос в чем разница гидроаккумулятора и расширительного бака для некоторых потребителей остается непонятным, хотя такое оборудование применяется в котельных достаточно давно.

Системы водоснабжения и отопления нельзя представить без подобных удачных дополнений, большинство людей привыкло различать эти устройства по оттенку.

Один из агрегатов выпускается в синем, а другой в красном цвете, но в их строении есть свои нюансы. Я хочу подробно разобрать отличия приспособлений и описать цель установки каждого типа аппарата.

Конструкция и назначение расширительного бака

Это приспособление состоит из элементов, которые хочу привести списком, что поможет в дальнейшем разобраться с функцией агрегата для системы отопления, в конструкцию входит:

1. Патрубок для подключения.
2. Мембрана.
3. Рабочая полость.
4. Газовый резервуар.
5. Воздушный ниппель.

Принцип работы устройства достаточно прост, он направлен на компенсацию расширения теплоносителя за счет свободного пространства, которое отделено специальным приспособлением из мягкой резины.

Без этого бака система горячего водоснабжения, идущая к радиаторам, могла подвергаться различным поломкам, максимально допустимое значение давления при нагреве любой жидкости в разводке по законам физики растет.

Я всегда привожу пример для лучшего разъяснения, чтобы максимально точно выделить важные моменты, он выглядит так, если воду разогреть до 100 градусов, то ее объем станет на 4,3% больше.

Увеличение на 1 градус без учета деформации трубопровода способно повысить давление на 3 бара, что при значительных изменениях окажется губительным не только для котла, но и по отношению к радиаторам.

Все соединения обязательно со временем разгерметизируются, а жидкость образует потоп, это будет довольно неприятным явлением в любом доме, что приведет к вынужденному ремонту напольного покрытия.

Устройство и назначение гидроаккумулятора

Подобное оборудование имеет свои особенности строения, которые могу также привести списком, в устройство входят:

1. Воздушный ниппель.
2. Мембрана.
3. Металлический корпус.
4. Полость для газа.
5. Рабочий резервуар.
6. Отверстие для подключения притока жидкости.

По мнению большинства хозяев, синий цвет корпуса подразумевает выполнение функции накопления воды, но этот агрегат выполняет не только эту операцию.

Хочу отметить частые возникновения колебаний напора в системе водоснабжения, в процессе работы мощного насоса могут появиться гидроудары, эти все эксцессы удачно демпфирует устройство, защищая тем временем трубопровод, фитинги и краны от разрыва.

Я всегда уверял пользователей, что с таким устройством можно существенно продлить срок службы насоса, ведь он будет включаться реже. Гидроаккумулятор имеет простое строение, но благодаря его работе получится избежать массы проблем.

Поскольку в объем бака заполняется питьевая вода, то от ее соприкосновения с металлическим корпусом будут возникать неприятные отложения ржавчины и других, вредных для здоровья человека веществ, поэтому внутри аппарата была придумана специальная мембрана.

Такой элемент интенсивнее поддается деформации, чем отличается от расширительной установки для отопления, которую создают из максимально прочного материала.

В чем различия

Гидроаккумулятор – накапливает необходимый объем воды и защищает систему от гидро-ударов. Расширительный бак – защищает от теплового расширения теплоностителя.

Сейчас вкратце я опишу процессы работы в каждом устройстве, чтобы вы поняли в чем отличия в работе.

Как работает расширительный бак

Емкости, которые люди привыкли видеть в красном цвете, предназначены для устранения негативного влияния после нагрева теплоносителя, что приводит к увеличению давления в системе. Поскольку работа котла предполагает закрытый тип разводки без такого оборудования не обойтись, лишней жидкости некуда деться, и ее выталкивает в специально отведенный резервуар в расширительном баке.

Излишек появляется после нагрева любого теплоносителя, приведу пример на обычной воде, коэффициент ее расширения равен 0,3% на каждые 10 градусов набранной температуры. Жидкость по сравнению с газом не обладает какими-либо особыми свойствами сжатия, это обусловлено высокой плотностью.

Единственным выходом из системы может быть только ее разрыв, чего допускать нельзя. Чтобы избежать этих неловких ситуаций, специалисты разработали довольно практичное и безопасное устройство, но для его корректной работы нужна настройка.

Как работает гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор, в отличие от бака работает непосредственно в системе водоснабжения и является ее неотъемлемой частью. Предназначение у двух типов оборудований одно, но сфера действия несколько отличается.

У этого вида агрегата мембрана грушевидная, она будет заполняться до тех пор, пока последний воздух давление практически полностью не уравновесит. Сам элемент изготовлен из пищевой резины, поскольку жидкость должна оставаться пригодной для применения, а за счет особой формы вода не соприкасается с металлом.

Расширительный бак также имеет мембрану, но ее расположение несколько отличается, она делит резервуар на две части. В одной из них находится теплоноситель, а другая заполнена газом или воздухом.

Изготавливают этот элемент из резины высокого качества, которая при необходимости могла бы выдержать высокие температуры, они в определенных случаях достигают 90 градусов.

Если сравнивать два вида изделий, то у них я вижу сходства в поддержании нужного количества воды для пользователя, защиту от гидроударов и повышенного давления.

Ведь при каждом резком включении и выключении насоса от этого момента не избавиться. От гидроаккумулятора ожидается, что он какое-то время будет отдавать жидкость на краны без падения напора, чем существенно облегчит работу насосу, продлевая ему срок службы.

Можно ли использовать гидроаккумулятор как расширительный бак

Все дело в главном элементе – мембране, насколько мне известно, у экземпляра для работы с холодной водой она рассчитана на большее количество растяжений и сжатий, от 5 до 15 циклов за час. Но плотность материала рассчитано исключительно на холодную воду, поэтому при работе с повышенными температурами такой элемент если и прослужит, то совсем недолго.

В сетях водоснабжения вода редко превышает значение в 30 градусов, но этого будет недостаточно для того, чтобы радиаторы в теплосети смогли обеспечить комфортные условия и обогрели воздух зимой.

Что касается мембраны у расширительного бака, то ей не страшны перепады температур вплоть до 90 градусов, именно это я считаю главной причиной нежелательного использования гидроаккумулятора для установки в теплосеть. Термостойкость в этой ситуации выходит на первый план, два похожих по типу элемента функционируют в разных условиях, поэтому не являются взаимозаменяемыми.

А также можно и отвергнуть мысль обратного использования, ведь накопительное оборудование не сможет подавать чистую воду после набора емкости, а его функциональные возможности окажутся на низком уровне из-за высокой прочности мембраны.

Руководствуясь приведенными данными, можно не смотреть на цвет изделия. Все станет понятно из названия и никакой продавец не сможет сбить вас с толку.

Вопрос в чем разница гидроаккумулятора и расширительного бака я не считаю сложным, в зависимости от потребностей во время выбора оборудования можно достаточно легко сориентироваться и выбрать ту вещь, которая действительно выполнит поставленную задачу.