Мембранный расширительный бак для водоснабжения: принцип работы, инструкция по наладке, схема подключения + видео

Монтаж расширительного бака

Рассмотрим, как установить расширительный бак в системе холодного водоснабжения.

Шаг 1. К насосу для воды, идущему от скважины, подключаются фильтры для воды.

Подключение фильтра

Шаг 2. Устанавливается тройник, переходники, шаровой кран, «пятивывод» для будущего подключения манометра, гидроаккумулятора и реле сухого хода.

Далее нужно установить тройник, переходники, шаровой кран, «пятивывод» для будущего подключения манометра, гидроаккумулятора и реле сухого хода

Шаг 3. Расширительный бак закрепляется на стене при помощи специального крепления и подключается к системе при помощи гибкой подводки к «пятивыводу».

Подключение к системе

Шаг 4. Устанавливается манометр на «пятивывод».

Установка манометра

Шаг 5. Подключается реле сухого хода.

Подключение реле сухого хода

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.

Монтаж гидробака открытого типа

Устройство открытого типа используется все реже, так как требует постоянного вмешательства пользователя в свою работу. Открытый расширительный бак — это негерметичная емкость, которая служит для образования давления в водопроводе, аккумулирования воды, а также служит в качестве расширительной камеры.

К баку подключают: кран для слива, патрубки для рециркуляционной и подающей трубы, контрольную и переливную трубу

Бак устанавливают выше самой верхней сантехнической точки, например, на чердаке, вода в систему поступает самотеком. Каждый метр, на который поднимается устройство, увеличивает давление в водопроводе на 0,1 атмосфер.

Чтобы автоматизировать процесс обеспечения водой, бак оснащают поплавковым переключателем и устанавливают автоматическое реле, которое будет включать и отключать насос.

Емкость монтируют в непромерзаемом помещении, накрывают крышкой от пыли и мусора, укутывают стенки минеральной ватой или другим утеплителем

1 Описание датчика и насосной системы

Датчик давления воды – электрический прибор, обеспечивающий регулировку давления в гидроаккумуляторе для насосной станции. Также оно следит за напором жидкости в трубопроводе и включает, либо отключает подачу воды в бак гидроаккумулятора.

Происходит это благодаря замыканию проводов. Превышение допустимого порога размыкает контакты и реле отключает насос. Падение ниже установленного уровня замыкает контакт устройства, включая подачу воды. Вручную настроить можно как верхний, так и нижний пороги.

Основные понятия реле давления для системы с гидроаккумулятором:

Рвкл – нижний порог давления, включение питания, в стандартных настройках равен 1.5 бар. Контакты соединяются, и подключаемый к реле насос начинает закачивать воду;
Рвыкл – верхний порог давления, выключение питания реле, лучше устанавливать на 2.5-3 бара. Цепь разъединяется, и автоматический сигнал прекращает работу насосов;
дельта Р (ДР) – показатель разницы давления между нижним и верхним порогами;
максимальное давление – как правило, не превышает 5 бар. Это значение отображено в характеристиках устройства регулирования для систем водоснабжения и не изменяется. Превышение приводит к поломке оборудования или сокращению гарантийного эксплуатационного срока.

Главным элементом реле давления для гидроаккумулятора является мембрана, реагирующая на давление воды. Она изгибается в зависимости от напора и сообщает механизму о том, насколько поднимается или опускается давление воды в насосной станции. Изгиб переключает контакты внутри реле. Противодействует натиску воды специальная пружина (которая затягивается для регулировки). Пружина поменьше определяет дифференциал, то есть разницу между нижним и верхним порогом давления.

Гидроаккумулятор и реле давления образуют надёжную систему по обеспечению водоснабжения любых помещений, хозяйственных построек, полей и другого. Автоматика для насоса также необходимая часть – благодаря ей становится максимально просто контролировать сбор воды и быстро накачивать жидкость в бак и в трубы.

Всегда можно подсоединить дополнительный гидроаккумулятор, а также реле, автоматику, датчики и насосы.

1.1 Регулировка реле давления для гидроаккумулятора

Прежде чем присоединять оборудование к баку, следует проверить работоспособность реле и отрегулировать его. Снимать показания рекомендуется механическим манометром. Он более точек и менее подвержен внутренним поломкам, из-за которых его показания могут не соответствовать действительности.

Далее будет следовать инструкция, как правильно настроить реле давления. В первую очередь, необходимо ознакомиться с паспортом устройства, насоса и бака гидроаккумулятора, чтобы выяснить пределы давления для этих элементов насосной станции. Целесообразней всего при покупке заранее ознакомиться с данными параметрами и подстроить их друг под друга.

Открыть потребление воды (кран, шланг, вентиль), чтобы благодаря манометру увидеть давление, при котором срабатывает реле и включается насос. Обычно это 1.5-1 бар.
Потребление воды отключается, чтобы поднять давление в системе (в баке гидроаккумулятора). Манометром фиксируется предел, при котором реле отключает насос. Обычно это 2.5-3 бара.
Отрегулировать гайку, присоединённую к большой пружине. Она определяет значение, при котором включается насос. Чтобы увеличить порог включения надо затянуть гайку по часовой стрелке, чтобы уменьшить – ослабить (против часовой стрелки). Повторять предыдущие пункты до момента, когда давление включения не будет соответствовать желаемому.
Регулировка датчика выключения происходить гайкой на малой пружине. Она отвечает за разницу между двумя порогами и принцип настройки такой же: чтобы повысить разницу (и увеличить давление выключения) – затянуть гайку, чтобы уменьшить – ослабить.
Не рекомендуется за один раз делать поворот гайки более чем на 360 градусов, поскольку они очень чувствительные.

Подключение гидроаккумулятора с погружным насосом

В этом случае насосное оборудование опускается в воду. Вся вода, поступающая из скважины, будет выталкиваться по вертикальному трубопроводу насосом. При этом исполнении, схема водоснабжения скважины гидроаккумулятором должна включать обратный клапан. Как следствие, вода не будет уходить из мембраны к насосу. В большинстве случаев, обратный клапан устанавливается сразу после насоса. Дальше идет напорный трубопровод на поверхность.

Некоторые насосы могут иметь штуцер с внутренней резьбой. В этом случае необходимо приобрести специальный переходник, на котором будет две наружные резьбы соответствующего диаметра

Это важно, ведь на обратном клапане также внутренняя резьба. В остальном подключение такое же, что и в предыдущем случае. Используется специальный переходник на пять выходов

Используется специальный переходник на пять выходов.

Зачем нужен гидроаккумулятор его отличие от расширительного бака

Для примера можно рассмотреть систему водоснабжения в частном доме, подача воды в которую осуществляется с помощью электрического насоса.

При внешней схожести формы двух гидротехнических приборов, они имеют разные функции, различающиеся не только по цвету – гидроаккумуляторы синие, а расширительные баки красные – но и выполняющие разную работу.

Гидроаккумулятор и расширительный бак

Оба устройства работают по схожему принципу и работают с одной целью – бесперебойная работа домашнего водопровода и отопительной системы.

Расширительный бак используется в основном в системах отопления и несет в себе функцию снижения давления жидкости, тем самым предохраняя трубы и соединительные детали от преждевременного выхода из строя, приводящей к их замене.

В расширительном баке емкость для жидкости разделена пополам с помощью подвижной перегородки. В одной части находится воздух, а в другой вода.

При нагревании вода, расширяясь, давит на мягкую перегородку, сжимая воздух, находящийся с другой стороны, снимая тем самым избыточное давление в отопительной системе.

При понижении температуры происходит обратный процесс – сжатый воздух толкает воду в систему, предотвращая образование воздушной пробки.

Гидроаккумулятор используется при монтаже домашнего трубопровода. Емкость гидроаккумулятора внутри тоже разделена на два резервуара, но по другому принципу.

Вода в ней не контактирует со стенками, поскольку находится в специальной мембранной камере, которая окружена сжатым воздухом. Мембрана выполнена из полимерных материалов, стойких к высоким и низким температурам и химическому воздействию.

Что это такое

Гидроаккумулятором называется емкость из черной или из нержавеющей стали, разделенная эластичной мембраной (как правило, грушевидной формы) на два отсека. Один из них в процессе работы заполнен водой, второй — воздухом.

Пустой (слева), и полный (справа) гидроаккумуляторы

Мембранный бак может применяться как на холодной, так и на горячей воде. Устройства для систем ХВС и ГВС различаются уровнем термостойкости мембраны. Как правило, производители используют цветовую маркировку: бачки для холодной воды окрашиваются в синий цвет, для горячей — в красный.

На фото — предназначенный для холодной воды Рефлекс ДЕ 300

Красный цвет указывает на повышенную термостойкость мембраны

Мембранный бачок объемом 50 литров с неокрашенным корпусом из нержавеющей стали

Типичный гидроаккумулятор имеет два вывода на корпусе:

Патрубок с резьбой для присоединения к водопроводу;
Ниппель для замера давления и накачки воздуха.

Размер и резьба ниппеля делают его совместимым с автомобильным насосом

Со стороны патрубка для подключения на баке расположен съемный фланец. Через него выполняются ремонт и обслуживание гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Типичная неисправность этих устройств — разрыв мембраны.

Форм-факторы

Мембранные баки выпускаются в трех основных форм-факторах:

Изображение	Описание
Горизонтальный гидроаккумулятор Unigb 100 для систем холодного водоснабжения	Напольный горизонтальный. Этот тип гидроаккумуляторов подходит для помещений значительной площади. Станина в верхней части бака используется для установки насоса или для крепления бака к стене.
Вертикальный Unigb m200гв с возможностью настенного монтажа	Напольный вертикальный. Такой бак занимает минимум места даже при значительном объеме.
Гидроаккумулятор для системы водоснабжения настенный объемом 8 литров	Гидроаккумулятор плоский для систем водоснабжения монтируется на стену или крепится только к водопроводу и, как правило, имеет незначительный объем (8-24 литра).

Гидроаккумулятор Джилекс для систем водоснабжения с установленным на нем насосом

Производители

В силу простоты конструкции создать какой-либо рейтинг гидроаккумуляторов для систем водоснабжения затруднительно: устройства всех производителей достаточно надежны и долговечны.

На российском рынке можно выделить два бренда, заслуживших определенный авторитет и производящих мембранные бачки более двух десятилетий:

Компания Джилекс предлагает баки объемом до 750 литров и снабжает их оцинкованными или пластиковыми фланцами, успешно противостоящими коррозии;

Линейка вертикальных баков от Джилекс

Гидроаккумуляторы Беламос обладают объемом до 300 литров и изготавливаются из стали толщиной 0,8-1 мм. В них отсутствуют внутренние сварные швы, что резко уменьшает вероятность повреждения мембраны.

Еще один образец качественной продукции — гидроаккумуляторы для систем водоснабжения Aquasystem

Все гидроаккумуляторы Aquasystem для систем водоснабжения производятся в Италии и из итальянских комплектующих

Полный и полезный объем

Важный момент: все изготовители указывают полный объем мембранного бака. Между тем его вместимость гораздо меньше полного объема.

Ее точное значение определяется двумя факторами:

Давлением накачки гидроаккумулятора (давлением в воздушном отсеке);
Давлением в водопроводе (см. Каким должно быть давление в водопроводе). Чем меньше давление накачки и чем больше давление воды, тем больше вместимость. Обычно гидроаккумулятор объемом 100 литров вмещает от 40 до 60 литров воды.

Имеющий полный объем 24 литра Джилекс Г24 на практике вмещает не больше 12-15 литров воды

Принцип работы расширительного бачка ↑

Если проанализировать принцип работы расширительного бака, относящегося к мембранному типу, то он заключается в следующем: нагретый в замкнутом контуре теплоноситель расширяется, когда прирост объема достигает емкости бака, мембрана растягивается, тем самым уменьшая долю воздушного пространства аналогично поршню (то есть воздух сжимается). В этот период давление в емкости расширительного бака, а соответственно и во всей системе увеличивается. Когда же температура воды снижается, ее объем в отопительной системе уменьшается. Кроме того, снижается и давление, поэтому принятая ранее вода посредством сжатого воздуха выталкивается назад в систему.

Если происходит незначительная утечка жидкости, то давление и в системе, и в расширительном бачке падает, и сжатый воздух выдавливает резервный объем воды, таким образом происходит подпитка системы отопления. Начальный этап эксплуатации отопительной системы предполагает обстоятельства, при котором давление теплоносителя будет в определенной мере большим, чем гидростатическое давление системы. По этой причине жидкостная камера расширительного бака принимает теплоноситель в том количестве, которое соответствует эксплуатационным потерям. При увеличении объема жидкостной камеры емкости уменьшается объем и увеличивается давление в воздушной камере бака. Таким образом, установившееся давление является начальным эксплуатационным давлением отопительной системы.

Сейчас без проблем можно подобрать расширительный бак с необходимым объемом

Монтаж мембранного устройства

Гидроаккумулятор этого типа устанавливают там, где имеется минимальная вероятность завихрений теплоносителя, поскольку для нормальной циркуляции водяного потока по контуру используется насос.

Правильное положение емкости

При подключении расширительного бака к закрытой системе отопления обязательно нужно учесть расположение воздушной камеры устройства.

Резиновая мембрана периодически растягивается и затем сокращается. Из-за такого воздействия со временем на ней появляются микротрещины, которые постепенно увеличиваются. После этого мембрану приходится заменять новой.

Если воздушная камера такого бака при установке останется внизу, то давление на мембрану усилится за счет гравитационного воздействия. Трещины появятся быстрее, ремонт понадобится раньше.

Разумнее устанавливать расширительный бачок таким образом, чтобы отсек, заполненный воздухом, оставался сверху. Это позволит продлить срок службы устройства.

Особенности выбора места установки

Существует ряд требований, которые нужно учитывать при установке мембранного расширительного бака:

Его нельзя ставить вплотную к стене.
Следует обеспечить свободный доступ к устройству для его регулярного обслуживания и необходимого ремонта.
Подвешенный на стене бак не должен располагаться слишком высоко.
Между баком и трубами отопления следует поставить запорный кран, который позволит снимать устройство без полного слива теплоносителя из системы.
Трубы, подведенные к расширительной емкости, при настенной установке также нужно прикрепить к стене, чтобы снять возможную дополнительную нагрузку с патрубка бака.

Для мембранного устройства наиболее подходящим местом подключения считается обратный отрезок магистрали между циркуляционным насосом и котлом. Теоретически можно поставить расширительный бачок и на подающей трубе, но высокая температура воды отрицательно скажется на целостности мембраны и сроке ее службы.

При использовании твердотопливного оборудование такое размещение опасно еще и тем, что из-за перегрева в емкость может попасть пар. Это серьезно нарушит работу мембраны и даже может ее повредить.

Помимо запорного крана и “американки” рекомендуется при подключении устанавливать дополнительно тройник и кран, который позволит опустошить расширительный бачок перед отключением.

Настройка прибора перед использованием

Перед установкой или непосредственно после нее необходимо правильно настроить расширительный бак, иначе называемый экспанзомат. Это сделать несложно, но сначала нужно узнать, какое давление должно быть в системе отопления. Допустим, приемлемый показатель составляет 1,5 бар.

Теперь нужно измерить давление внутри воздушной части мембранного бака. Оно должно быть меньше примерно на 0,2-0,3 бар. Измерения проводят манометром с подходящей градацией через ниппельное соединение, которое имеется на корпусе бака. Если необходимо, воздух подкачивают внутрь отсека или стравливают его избыток.

В технической документации обычно указано рабочее давление, которое устанавливается изготовителем на заводе. Но практика показывает, что это не всегда соответствует действительности. Во время хранения и транспортировки часть воздуха могла выйти из отсека. Нужно обязательно провести собственные измерения.

Если давление в баке выставлено неправильно, это может привести к подсосу воздуха через устройство для его отведения. Такое явление вызывает постепенное остывание теплоносителя в баке. Предварительно заполнять мембранный бак теплоносителем не нужно, достаточно просто заполнить систему.

Бак как дополнительная емкость

Современные модели отопительных котлов нередко уже снабжены встроенным расширительным баком. Однако его характеристики далеко не всегда соответствуют требованиям конкретной отопительной системы. Если встроенная емкость слишком мала, нужно установить дополнительный резервуар.

Он обеспечит нормальное давление теплоносителя в системе. Такое дополнение будет актуальным и в случае изменения конфигурации отопительного контура. Например, когда самотечную систему переделывают под циркуляционный насос и оставляют старые трубы.

Это верно и для любых систем со значительным объемом теплоносителя, например, в двух-трехэтажном коттедже или там, где помимо радиаторов имеется теплый пол. Если используется котел со встроенным мембранным баком небольшого размера, установка еще одной емкости практически неизбежна.

Расширительный бак будет уместен и при использовании бойлера косвенного нагрева. Клапан сброса, подобный тому, что устанавливают на электрокотлах, здесь не будет эффективным, экспанзомат – адекватный выход из положения.

Монтаж теплоаккумулятора

Усовершенствование работы отопления дополнительными устройствами своими руками сделает необходимым проведение следующих работ:

Сделать подробную схему

Разрабатывая чертеж, нужно принимать во внимание, где находится аккумулятор отопления, изоляционный слой, высоту аккумуляторной емкости, наличие дренажа для водоотведения – факторы уменьшения теплопотери;
Встроить в систему коллектор-распределитель, проследив правильность подсоединения различных систем;
Соединив детали трубопровода, проверить герметичность соединений;
Подключить аккумулирующий бак;
Подключить циркуляционный насос;
После завершения сборочных работ своими руками, провести тест-контроль герметичности и правильности соединений.