Как проверить и настроить давление в расширительном баке отопления

Основные разновидности

Сегодня в продаже можно найти различные варианты гидробаков, которые отличаются принципом своей работы, конструкцией, способами монтажа, а также рядом других эксплуатационных характеристик.


В зависимости от варианта установки принято разделять два основных типа гидроаккумуляторов:

  • горизонтальные;
  • вертикальные.

Принцип их работы одинаков. Нужно лишь учитывать тот факт, что вертикальные гидроаккумуляторы, объем которых превышает 50 литров, имеют сверху дополнительный специальный клапан, предназначенный для стравливания воздуха. В процессе эксплуатации таких емкостей в них неизбежно накапливается воздух, собирающийся в верхней части бака. Без наличия специальных клапанов может отмечаться полное завоздушивание всей системы и разрыв труб по соединениям. Соответственно, установка такого гидроаккумулятора выполняется с учетом расположения обязательного защитного механизма.

В горизонтальных устройствах специально для стравливания воздуха устанавливается специальный слив или небольшой кран, размещенный за гидроаккумулятором. Необходимость их установки несколько увеличивает стоимость используемого оборудования. При этом часто домовладельцы, которые самостоятельно занимаются такой работой, забывают об обязательном использовании дополнительных защитных кранов. Это в последующем приводит к проблемам с эксплуатацией системы автономного водоснабжения.

В зависимости от назначения принято разделять три вида гидробаков:

  • окрашенные в синий цвет — для холодного водоснабжения;
  • окрашенные в красный цвет — для горячего водоснабжения;
  • окрашенные в алый цвет — для замкнутых автономных отопительных систем баки.

Принято различать гидробаки по их объему. Такие установки могут предназначаться как для небольшого дачного домика, так и полноценного коттеджа, где одновременно проживают сразу несколько семей. Наибольшей популярностью сегодня пользуются гидроаккумуляторы для систем водоснабжения, размеры и объем которых составляют 100−200 литров. Они имеют доступную стоимость и отличаются компактными размерами. Такие установки позволяют обеспечить качественное правильное водоснабжение частного дома, в котором проживают 3−5 человек.

Описание, типы конструкции

Расширительный бак для водоснабжения используется для поддержки нужного уровня давления при автономном водоснабжении. Наиболее часто для этих целей применяют мембранные (расширительные резервуары). Это емкости, внутри которых имеются резиновые перепонки, которые разделяют объем на камеры. Одна камера — водная, другая — воздушная.

Бак соединен с водопроводом автономной системы водоснабжения загородного дома так, что входная ветка подает воду, наполняя его, и только после заполнения определенного объема происходит подача воды потребителям.

Принцип работы мембранного расширительного бака

Принцип работы таков: когда система включена (запущена), то насос накачивает в водную камеру воду до ее заполнения. При этом объем второй камеры значительно сокращается.

При сокращении воздушной камеры количество воздуха внутри нее не изменяется, поэтому увеличивается давление на диафрагму.

При этом необходимо наличие в устройстве аппаратуры контроля давления (реле давления). Это необходимо для автоматического отключения насоса, этим же датчиком насос автоматически запускается при падении давления в резервуаре ниже запрограммированного значения. Это позволит осуществлять автоматическую работу всей системы водоснабжения.

Схема установки мембранного бака


Для контроля необходимо установить и отдельный манометр, который будет дублировать реле на случай его поломки

При этом важно очень тщательно и точно настроить датчик, поскольку от его работы зависит напор в водопроводе. Установка расширительных мембранных резервуаров в сети автономного водоснабжения решает сразу несколько вопросов:

  1. Поддержание давления при отключении насоса и в случае его остановки на обслуживание или ремонт. Кроме того, такие резервуары позволяют существенно снизить мощность насоса водоподачи из скважины.
  2. Защита водопровода от гидравлических ударов, которые могут возникать из-за перепадов напряжения в электрических сетях, что существенно повышает живучесть.
  3. Защищает от перепадов напора и других неприятных нюансов, связанных с попаданием воздуха в систему (например, при падении уровня в скважине).
  4. В случае непредвиденного отключения насоса будет поддерживать некоторое давление.
  5. Снижает износ насосного оборудования, тем самым продлевая срок его эксплуатации. Это происходит из-за того, что насос качает воду только после понижения напора воды, а не после понижения давления воды в системе.
  6. В случае малого расхода воды позволяет вообще не включать насосное оборудование, а пользоваться только водой, которая находится в резервуаре.

Мембранные баки бывают разной конструкции. На данный момент различают всего 2 типа:

Конструкция расширительного бака мембранного типа

  1. Со сменной диафрагмой. Его основным достоинством является возможность замены при ее износе или прорыве. Для замены предусмотрен фланец, через который происходит извлечение старой мембраны и закладка новой. Фланец крепится болтами к корпусу. В случае если резервуар имеет большой объем, возможны дополнительные крепления. Чаще всего заднюю часть крепят к ниппелю. Поэтому для извлечения необходимо демонтировать ниппель, в противном случае резину можно порвать.
  2. Особенность функционирования такого устройства — отсутствие контакта воды с баком.  Это защищает металлический корпус от ржавчины, вода не загрязняется при контакте с поверхностью. Таким образом, существенно продлевается срок эксплуатации. Устройства с подобными конструкциями бывают в вертикальном и горизонтальном исполнении. Главным недостатком является повышенный износ  (что требует ее частой замены) и необходимость тщательно контролировать химический состав перемычки  для предотвращения попадания ядовитых веществ (поэтому нельзя покупать дешевые китайские или польские устройства!).
  3. Имеющие стационарную диафрагму. Они имеют статично закрепленную мембрану (диафрагму), которая делит бак на 2 части. Главным отличием является невозможность осуществления замены диафрагмы в случае ее прорыва или износа в процессе эксплуатации. Аналогично предыдущей конструкции в одном отсеке будет находиться воздух, в другом — вода. При этом вода имеет прямой контакт с корпусом. В случае использования металла в качестве корпуса возможно его ржавление и засорение ржавчиной. Поэтому для защиты от появления ржавчины внутренние поверхности таких баков красят специальной краской. Стоит отметить, что со временем краска смывается, это приводит к контакту металла с водой.

Для чего нужны гидроаккумуляторы

Гидроаккумуляторы представляет собой устройства, которые нужны для бесперебойной работы отопительных систем. Они защищают от резких и непредвиденных перепадов давления теплоносителя внутри системы. Также обеспечивается защита от гидроударов. Каждой системе водоснабжения необходимо подбирать свой бак, исходя из параметров.

Данные устройства используются для отвода излишка воды. Затем осуществляется ее охлаждение и возврат в систему. Описываемые устройства должны быть достаточно устойчивыми к повышенным давлениям внутри системы, а также не подвергаться воздействию коррозии.

Главная задача гидроаккумуляторов – обеспечение оптимального давления теплоносителя. Чтобы достичь этого, его оборудуют компенсатором, который распределяет нагрузку на коммуникации, радиаторы, насос, котел. Водой пользуются как в технических, так и в пищевых целях. Поэтому бак с внутренней стороны выполнен из специального материала, который никак не влияет на ее вкусовые качества. Гидроаккумуляторы должны быть выполнены в строгом соответствии с санитарно-техническими требованиями и иметь сертификат качества.

Расширительный бак способствует увеличению продолжительности службы насоса и труб, ведь препятствует появлению гидравлических ударов.

Как работает гидроаккумулятор

Современные конструктивные особенности гидроаккумуляторов разрабатывались годами. На данный момент широко используются баки нового типа, старого почти не используют. Ранее после нагрева теплоносителя его излишек поступал в ОТКРЫТУЮ камеру, а после охлаждения системы жидкость поступала в трубопровод. Однако в этой конструкции имелся существенный недостаток: горячая вода могла выйти из камеры и затопить помещение.

Современные гидроаккумуляторы с мембранами имеют другой принцип работы. Вода внутри системы находится под давлением, поэтому ее излишек при увеличении объёма или температуры попадает в ЗАКРЫТУЮ камеру устройства, увеличивая мембрану и, соответственно, уменьшая объём воздуха. Это создаёт дополнительное давление в сети отопления. Когда давление приводится в норму, происходит отключение насоса. После расхода воды наблюдается падение давления, что приводит к включению насоса для его восстановления.

Современные виды мембранных гидроаккумуляторов являются компактными и обладают различным дизайном. Однако и такие баки имеют свои отрицательные черты. В основном, конструкция мембранных баков является наглухо закрытой. В случае нарушения герметичности и повреждения мембраны ее замена не представляется возможной. Придётся менять устройство целиком. Замещение мембраны на новую может осуществляться, только если бак оборудован фланцевым соединением, скрепленным болтами. При нормальной работе системы отопления во время запуска воды теплоноситель увеличивается в объёме. Соответственно, наблюдается резкий скачок давления. А в целом, изменение давления является плавным. Что касается самой мембраны, она является долговечной, ведь выполнена из высококачественного материала.

Благодаря устройству с мембраной также компенсируется гидравлический удар, благодаря чему сокращается частота работы насоса. Это экономит электроэнергию и увеличивает время службы оборудования. При нагреве или охлаждении теплоносителя система остаётся неповрежденной благодаря компенсации изменения объёма. В этом вся суть мембранного гидроаккумулятора. Рабочее давление такого устройства находится в пределах 16 бар, что позволяет использовать его как в бытовых целях, так и в промышленной сфере. К тому же при внезапном отключении электроэнергии резервный мембранный бак может быть использован на случай пожаротушения. Описываемые устройства бывают горизонтального и вертикального исполнения. Также они различаются в зависимости от объёма воды и рабочего давления. Если имеем дело с большими объёмами теплоносителя, лучше использовать ещё и стационарный манометр

И, конечно же, важно перед началом каждого отопительного сезона выполнять проверку всей сети отопления на герметичность и соответствие имеющегося давления требуемому

Советы по выбору оптимально подходящего бака

При выборе гидробаков руководствуются следующими соображениями:

  1. Гидроаккумулятор со сменной оболочкой баллонного типа имеет ряд преимуществ перед изделиями со встроенной диафрагмой – позволяет менять баллон, что выгодно из-за не слишком высокого срока службы изделий из натуральных материалов. К тому же вода в баллонных баках не контактирует с его стенками – это снижает требования к коррозионной стойкости металлического резервуара.
  2. Съемный фланец лучше подобрать из прочной нержавейки, имеющей высокий срок службы.
  3. Необходимый объем гидроаккумулятора определяют по приведенным выше формулам, чтобы избежать расчетов, можно воспользоваться готовыми таблицами.
  4. Материал баллона в системах забора питьевой воды выбирают из экологически чистой пищевой резины, лучше всего данным требованиям подходит бутил.
  5. При покупке рассматривают производителей с учетом оптимального соотношения цены и качества, одними из лучших считаются гидроаккумуляторы Zilmet (холдинговая компания со штаб-квартирой в Италии), Reflex (Германия), понятно, что в качественных показателях им уступают агрегаты Джилекс и Wester российского производства, Аквасистем российской сборки из итальянских комплектующих.

Рис. 15 Стоимость популярных моделей гидроаккумуляторов 2019 г

Гидроаккумулятор – один из важнейших узлов в системе автономного водоснабжения, от физических параметров, конструкции и материалов изготовления которого во многом зависит ее функционирование. Чтобы выбрать подходящий агрегат, определяют его необходимый объем по несложным формулам или таблицам, далее подбирают модель из ряда брендов отечественного и зарубежного производства по оптимальному соотношению цены и качества, рассматривая материалы изготовления и руководствуясь отзывами, советами специалистов.

Правильный выбор прибора

Подбирая модель с необходимыми функциями и объемом, учитывайте тот факт, что от общего объема бака зависит периодичность работы насоса.


Ведущей характеристикой для любого бака является не функционал, а его объем.

При этом для каждой системы водоснабжения есть критерии, которыми нельзя пренебречь, а именно:

  1. Количество постоянных пользователей водой. (Ежедневное использование).
  2. Количество точек для водозабора. (Приборы, краны и прочие сантехнические устройства).
  3. Приблизительная периодичность пользования водозаборными точками в одно и то же время.
  4. Цикл «включение – выключение». Нужно точно знать предел этого цикла за один час у вашего насоса.

Приблизительный расчет:

При расчете на трех постоянных потребителей устанавливают бак с общим объемом в 20-24 литра. Однако насосное оборудование должно производить приблизительно 2 кубометра за час.

При расчете на четырех постоянных пользователей с запасом лучше установить оборудование от 50 литров. Производительность насоса в этом случае примерно 3,5-3,7 кубометра в час.

Если потребителей более 10 человек, то необходим бак не менее 100 литров, а насосное оборудование с показателем более 5 кубометров в час.

Чтобы избежать поломки и недешевого ремонта, нужно внимательно ознакомиться с фирмой-производителем.

В этом выборе гнаться за более дешевым и сомнительным брендом не нужно. Неправильная экономия может в дальнейшем привести к поломкам.

Модели с низкой розничной ценой внутри выполнены, как правило, без брака. Но расходные части всегда из наиболее дешевых материалов.

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти в половину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Расчет объема гидроаккумулятора

Подбор мембранного бака в первую очередь производят по его главному параметру – объему, если он мал, система будет работать неэффективно со слишком частыми включениями электронасоса и небольшими гидроударами. При превышении объема застой воды в баке может сделать ее непригодной для питья.

Для расчета объема гидробака используют следующую формулу:

Vt = 16,5 · Qmax/А · Pmax · Pmin/(Pmax – Pmin) · 1/Pg, где:

  • Vt – объем гидробака;
  • Qmax – подача воды в единицу времени, измеряется в литрах в минуту, стандартное водопотребление для одной семьи составляет 3м3/час или 50 л/мин;
  • А – допустимое число включений электронасоса за один час, зависит от мощности агрегата, для большинства погружных моделей предельный показатель равен 20;
  • Pmax и Pmin – величины давлений отключения и включения электронасоса в барах, их типовые усредненные значения соответственно 3 и 1,5 бара;
  • Pg – давление воздуха внутри гидроаккумулятора в барах, рассчитывается умножением Pmin на 0,9 (0,9 х 1,5) = 1,35.

В результате получаем:

Vt = 16,5 · 50/20 · 3 · 1,5/(3 – 1,5) · 1/1,35 = 91,66 л

Как видно из таблицы на рис. 10, максимальный объем воды внутри любого расширительного бака не превышает 50% от его паспортных данных.

Как устройство работает


Для установки качественных устройств водоснабжения предусматривается наличие и использование расширительных бачков закрытого типа (мембранного). Внешне напоминает полностью герметичную емкость, в которой находится воздушный и водяной порожек, который разделен между собой мембраной. В камере находится воздух, который поддерживается под определенным давлением, который способен дать оптимальный подпор жидкости.

Функции и устройство

Расширительный бачок закрытого типа используется для поддержания оптимального давления внутри системы, способствующий подаче воды. Для частного водоснабжения рекомендуется использовать бачки закрытого типа. Представляют собой емкости полностью герметичного типа, внутри которых устанавливается ограничительная мембрана. Она условно делит резервуар на две части – водную и воздушную. При помощи электрического насоса наполняется жидкостью первая, при этом объем жидкости в емкости будет зависеть от внутреннего давления.

В тот момент, когда показатель достигнет установленной отметки, насосы автоматически отключатся. Включение произойдет тогда, когда давление станет ниже установленной отметки. В этот же момент жидкость начнет поступать из камеры емкости бака. Цикличность выключений и включений настраивается автоматически, это позволяет продлить срок службы устройства. Установленный манометр позволит проверить уровень давления в любое время. Монтаж производится на поверхности оборудования. Он также настраивается исходя из предпочитаемого диапазона рабочего давления.

Мембранный бак одновременно будет выполнять такие важные функции:

  • защита от преждевременного износа и возможной механической поломки;
  • определенное количество жидкости будет сохранено под рабочим давлением;
  • помогает избежать возможного гидравлического удара, который может быть вызван скачком напряжения в сети или завоздушенностью системы;
  • способствует поддержанию оптимального уровня давление при аварийном прекращении работы насоса.

Если уровень водопотребления не существенен, то включения насоса можно избежать. При этом уровень потребления будет перекрываться только тем объемом, который находится в бачке. Использование подобных устройств имеет ряд существенных преимуществ. Примером может служить низкий процент вероятности загрязнения воды, которая находится внутри устройства. Они практичны, легко устанавливаются и полностью герметичны, что позволяет избежать попадания мусора извне. При этом не следует избегать соблюдения самых обычных правил безопасности. Возможна и самостоятельная установка, но рекомендуется отдать предпочтение подобной работе профессионалу.

Правильное давление в расширительном баке

Показатель свободного объема воздушной области, при температуре окружающего воздуха 18-20 С, равен статическому давлению в расширительном бачке водного сектора. При этом мембрана находится в равновесном состоянии, а давление воды и воздуха скомпенсированы. На   10 м   напора сети отопления необходимо около 1 атм.

Для нормального функционирования системы теплоснабжения нужно создать давление в воздушной полости равным паспортному значению расширительного устройства.

Многие агрегаты поступают в сеть с уже созданным рабочим параметром в воздушном секторе, их накачивать перед установкой не требуется.

Основной массе расширителей для хорошей работы хватает 0.9 атм. Это объясняется давлением, создаваемым мембраной в процессе использования. Её усредненный показатель равняется 1.2 атм.

Если система теплоснабжения обустраивается не по традиционной схеме, перед тем как накачать расширительный бак выполняют индивидуальные расчёты: калькулируется объем  сетевой воды  и первоначальное давление заполнения воздушной камеры.

Бак в простейшей схеме

Норма для разных моделей

Расширительные устройства используются в новейших  системах теплоснабжения и практически заменили открытые расширители.

На рынке климатической техники достаточно таких предложений по маркам, как западных, так и отечественных производителей, в основном они рассчитаны под стандартные закрытые и открытые тепловые схемы, могут быть установлены в любом месте, неприхотливы к монтажу и исключают контакт теплоносителя с воздухом.

За давлением в баке нужно следить

Наиболее популярными моделями у российских покупателей считаются следующие модификации расширительных баков:

  • Россия STOUT, материал синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
  • Германия, Reflex, материал: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
  • Италия, CIMM, материал: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
  • Россия, UNIGB, материал: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
  • Италия, Zilmet CAL — PRO 35 на ножках, материал: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
  • Россия-Нидерланды, Flamco Flexcon R 425 (FL 16416RU), материал мембраны: бутиловый каучук, предел — 1.5 атм.
  • Россия, Джилекс 80 В, материал мембраны: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
  • Италия, VRV 50 Aquasystem, материал мембраны: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.

С этим читают