Как работает расширительный бак в системе водоснабжения

В автономных системах подачи воды используются расширительные бачки разного объема. При их включении в систему водоснабжения удается сократить количество циклов включения и выключения оборудования и таким образом продлить срок его эксплуатации.

Назначение расширительных баков для водоснабжения

Расширительные баки поддерживают постоянное давление в системе и накапливают воду

Назначение расширительных баков заключается в поддержании постоянного давления в системе водообеспечения частного или многоквартирного дома. В зависимости от потребностей жильцов можно подобрать нужный объем бака.

Для водопроводной системы наибольшую опасность представляет гидроудар. Это резкое изменение давления в трубах. Различают положительный гидроудар, когда давление резко повышается, и отрицательный, в случае которого оно понижается. При положительном возможен прорыв труб из любого материала, после чего потребуется замена и дом не некоторое время будет отрезан от источника воды. Более 60% случаев повреждения магистрали происходит из-за положительного гидроудара. Происходит это следующим образом: когда в доме открыли кран, использовали некоторое количество воды, потом закрыли, жидкость в трубах по инерции продолжает течь в направлении крана, сталкивается с перегородкой и начинает течь в обратном направлении. Возникает две волны – встречная и обратная. Они сталкиваются и разрывают трубу.

Использование мембранного бака предотвращает такую ситуацию, так как насос выключается заранее, по сигналу датчика давления. Скорость жидкости уже не такая высокая и не способна повредить материал труб.

С помощью расширительной емкости можно создать необходимый запас воды. Двигатель не будет включаться лишний раз, пока давление внутри соответствует норме. В случае отключения электропитания, вода в дом будет поступать под давлением, которое создается в системе.

В некоторых случаях, мембранную емкость устанавливают в квартирной автономной системе для снижения давления централизованно поступающей воды. Напор холодной воды может быть настолько сильным, что соединения труб в отопительной системе начинают протекать. Мембранный бак является своего рода препятствием и не позволяет поступать большему количеству жидкости в квартиру, чем может выдержать котел и трубы.

Благодаря правильным настройкам можно добиться почти одинакового напора воды. Если хозяин оборудования заинтересован в длительной работе насоса, он настроит датчики так, чтобы они срабатывали реже, но при этом напор может временно снижаться. В частном доме это приводит к тому, что человек, находящийся в душе, может получить ожог горячей водой, потому что напор холодной понизится.

Принцип работы и устройство

Конструкция расширительного бака

Мембранный бак состоит из металлического корпуса, который внутри обработан антикоррозийным покрытием. Разделен на две части, одна из них – резиновая груша, куда набирается вода, другая заполнена воздухом.

Когда жидкость начинает поступать, груша расширяется и давление воздуха внутри увеличивается. Когда датчики фиксируют верхний предел, насос отключается, вода поступает в дом под действием давления. При большом расходе жидкости оборудование снова включается, так как давление падает и напор воды ослабевает на какой-то короткий отрезок времени. Можно настроить агрегат так, чтобы напор постоянно был одинаковый, но это приведет к более частым включениям и износу оборудования.

Гидроаккумулятор можно использовать отдельно, например, если устанавливается погружной глубоководный насос. Также гидроаккумулятор входит в комплект насосных станций. Их основной недостаток в том, что они поднимают жидкость максимум с 8 метров. Если зеркало воды опускается ниже в летний период или по другим причинам, приходится опускать ниже погружной шланг. При этом насосу не хватает мощности, чтобы поднять жидкость наверх. В таком случае в системе не может быть достигнут верхний предел давления и станция работает не выключаясь. Это иногда приводит к перегреву оборудования и электрическая обмотка сгорает. Менять ее дорого и невыгодно, поэтому рекомендуют купить новый насос.

Дешевле обходится установка погружного насоса и отдельного мембранного бака, чем покупка станции с эжектором. Во-первых, такое оборудование очень сильно шумит во время работы, во-вторых стоит дорого.

Груша крепится внутри с помощью резьбового фланца. При необходимости ее можно заменить. С другой стороны корпуса есть специальный ниппель, через который с помощью велосипедного насоса можно регулировать количество воздуха. Если нажать на ниппель, лишний объем выйдет. В некоторых моделях используют азотную смесь.

Виды баков

Кроме мембранных баков есть такие, в которых резиновая груша отсутствует. Принцип работы тот же – баланс жидкости и воздуха внутри, но при этом они смешиваются. Такие емкости менее долговечны, так как вода рано или поздно повреждает внутреннюю поверхность, и она ржавеет. В дорогих моделях внутренняя стенка покрыта антикоррозийной краской. Такие емкости необходимо чаще обслуживать, так как часть воздуха обычно смешивается с водой и уходит по трубам, в результате чего давление воздуха постепенно снижается. Раз в сезон необходима обязательная проверка уровня давления и подкачка воздуха.

Есть баки, которые выдерживают только холодную воду. Они сделаны из каучука, который выдерживает температуру от – 10 до + 50 градусов. Каучук подходит для питьевой воды, так как не выделяет вредные вещества.

Накопительный бак для систем горячего водоснабжения способен выдержать температуру до 120 градусов. Материал изготовления – бутиловая синтетическая резина. Также подходит для питьевой воды.

Для накопления технической воды используется другая марка резины. Температурные показатели аналогичны предыдущим.

Корпус может изготавливаться из нержавеющей стали или прочного пластика. Первые разновидности дороже, но более долговечны. Снаружи и внутри покрыты краской.

Критерии выбора

Прежде всего бак выбирают исходя из объема воды, который может там храниться. В продаже есть емкости от 24 до 1000 литров. При этом объем жидкости занимает всего лишь 30% от общего. Это нужно, чтобы нагнетать нужное давление.

Особенностью небольших по объему бачков является отсутствие ниппеля для удаления лишнего воздуха. Это может создавать неудобство при эксплуатации. Большие баки лучше справляются с поддержанием постоянного давления в системе, имеют ниппель и более универсальны в обслуживании.

В зависимости от имеющейся площади для установки накопительного бака можно выбрать горизонтальную или вертикальную модель. В горизонтальных объем всегда меньше, они могут крепиться на стену. Вертикальные имеют ножки для установки, объем жидкости в них больше.

Кроме этих двух показателей выбор осуществляется с учетом следующих критериев:

  • давление, которое можно создать в системе благодаря мембранному бачку;
  • можно ли периодически менять мембрану или она несъемная;
  • можно ли хранить питьевую воду или резина предназначена только для технической жидкости;
  • материал корпуса – сталь или пластик.

Для семьи из 2 – 3 человек достаточно емкости объемом до 25 литров. Если людей больше и установлен насос, который в час перекачивает около 3,5 тонн воды можно ставить емкость объемом 50 л. При очень большом расходе, например, в многоквартирном доме, подойдет бак объемом 100 л.

Этапы монтажа

Иногда кроме основного бака требуется установка емкостей меньшего объема. В таком случае литраж будет рассчитываться с учетом всех баков, входящих в систему.

После выбора модели необходимо руководствоваться правилами, по которым проводится установка:

  • диаметр труб должен быть таким же или больше, чем приемное отверстие бака;
  • фитинги используются разборные;
  • необходимо правильно выбрать место, чтобы удобно было проводить ремонтные работы;
  • металлический корпус заземляют;
  • бак устанавливается ближе к насосу, между ними не должно быть другого оборудования, способного повышать давление в системе.

Этапы монтажа:

  1. Установка фильтров на насос, который будет качать воду из скважины. Это нужно, чтобы песок не скапливался в мембране и не стирал ее.
  2. Устанавливается пятивыводная деталь, к которой будут подключаться манометр, реле и датчики защиты, а также шаровой кран-перекрытие и тройник.
  3. Емкость крепится на стену или устанавливается на ножки и прикручивается с помощью анкерных болтов.
  4. Гибкой подводкой соединяется бак и пятивыводная деталь.
  5. Устанавливаются манометр и датчики.

Желательно предусмотреть возможность для слива воды на случай экстренного ремонта.

Эксплуатация и обслуживание

Перед пуском в эксплуатацию необходимо выполнить настройки. Для этого воду полностью сливают и манометром замеряют давление. Если оно не соответствует требуемому, с помощью автомобильного насоса его приводят к нужным показателям. Разница в максимальном и минимальном давлении должна находиться в пределах 1,5 бар.

Обслуживание проводится с целью проверить показатель давления в отсеке для воздуха или газа. Новые емкости не требуют детального осмотра. В старых системах корпус может дать трещину или нарушится целостность мембраны, которую придется заменить.

Цены на мембранный расширительный бак для водоснабжения зависят от материалов изготовления, марки производителя, а также потенциального объема воды, который может храниться внутри. В комплект могут входить детали для монтажа, манометр и реле сухого хода.