Чем отличается расширительный бак от гидроаккумулятора

Гидроаккумуляторы и мембранные баки используются уже достаточно долгое время. Часто те, кто пользуется результатом работы этих агрегатов, даже не подозревает, что на самом деле баки, применяемы для водоснабжения и систем отопления, представляют собой разные аппараты. Ряд некомпетентных продавцов объясняют все различие между ними их цветом, дескать, если цвет красный, то это бак для отопления – расширительный, а если синий, то он предназначен для водоснабжения – гидроаккумулятор. Однако различие между двумя типами состоит немного в большем, чем цвете.

Расширительные баки используются для того, чтобы компенсировать последствия нагрева воды в системе. Как известно, система отопления является закрытой, а значит, если объем воды увеличится, ей некуда будет деться, что приведет к выходу системы из строя. Откуда же взяться лишней воде? Все дело в том, что при повышении температуры в подавляющем числе жидкостей, их объем повышается. Для воды коэффициент расширения равняется 0,3% на каждые 10°С. Проведя нехитрые расчеты, можно подсчитать, что если температура воды поднимется, скажем, на 50°С, то ее объем увеличится примерно на 2%. Нужно учитывать, что жидкость, в отличии от газа, практически не обладает способностью к сжатию, поэтому будет искать выход из системы, повредив ее. Чтобы избежать этого, и применяются расширительные баки, которые служат резервуаром для излишек воды, появляющихся в результате ее нагрева.

Совсем к другой категории относятся гидроаккумуляторы, которые являются частью систем водоснабжения. Они имеют два основных предназначения.

Первое из них заключается в поддержании нужного количества воды и ее напора. Если в системе нет гидроаккумулятора, то насосу приходилось бы работать каждый раз, когда мы включаем кран. Гидроаккумулятор же позволяет этого избежать, так как некоторое время отдает запас воды, сохраняя напор. В этом случае насос включается только тогда, когда давление падает ниже необходимого, что продлевает срок его эксплуатации.

Вторым предназначением является защита системы от гидроударов, которые возникают при резком включении/выключении насоса. Частые гидроудары значительно сокращают срок службы системы водоснабжения.

Гидроаккумуляторы и расширительные баки имеют схожий внешний вид, однако различаются по своему внутреннему устройству. Принципиальная разница заключается в том, из чего изготавливается мембрана, а также том, как она расположена внутри бака.

У гидроаккумулятора мембрана выполнена в форме груши, которая под давлением заполняет бак до тех пор, пока давление воды не уравновесит давление воздуха, находящегося между мембраной и стенками бака. Сама мембрана изготавливается из пищевой резины.

А вот у расширительного бака мембрана разделяет его на две части, в одной из которых находится теплоноситель, а другая заполнена воздухом. Она должна быть изготовлена из такой резины, которая сможет выдерживать высокие температуры (до 90°С).

Источник: tehnotermltd.ru

Чем отличается гидроаккумулятор от расширительного бака

Баки используемые в системах отопления или горячего водоснабжения корректнее называть расширительными баками.

Гидроаккумуляторы, в свою очередь, применяются в системах холодного водоснабжения.

При этом бак для отопления нужен, чтобы снизить давление, возникающее в результате теплового расширения воды, а в водопроводе — чтобы наоборот увеличить его и поднять слабый напор до комфортной величины. Другими словами их задача заключается в том чтобы так или иначе поддерживать желаемое давление рабочей среды.

В обоих случаях регулировка давления осуществляется с помощью эластичной мембраны и воздушной камеры, газ в которой находится под давлением и стремится заполнить собой весь объем корпуса. Тип этой мембраны также является одним из отличий между расширительными баками и гидроаккумуляторами.

Отличия баков по видам мембран

Баки могут иметь мембрану одного из двух видов: грушевидную или диафрагменную. Их важно различать поскольку использование бака с неподходящей конструкцией существенно сокращает срок его эксплуатации.

Диафрагменная (тарельчатая) мембрана рассекает корпус пополам и не изолирует теплоноситель от металлического корпуса. Мембраны такого типа плохо переносят соседство с насосом и не подлежат ремонту в случае выхода из строя. Когда они рвутся замене подлежит весь бак, но с другой стороны они стоят дешевле и при правильном использовании служат дольше, поскольку диафрагма равномернее распределяет нагрузки рабочей среды.

Грушевидная мембрана привлекательна прежде всего тем, что её можно самостоятельно заменить в случае выхода из строя. Однако из-за своей формы и крепления нагрузка на мембрану распределяется неравномерно, что является дополнительным фактором износа. Она крепится внутри корпуса с помощью специального держателя и фиксируется фланцем.

При этом такой тип мембраны может использоваться как в гидроаккумуляторе, так и в конструкции расширительного бака. Но требования для них разные. Для первого важна пригодность материала мембраны для питьевой воды. Для второго важно выдерживать необходимую температуру рабочей среды.

Принцип работы

Принцип работы расширительного бака

Расширительный бак работает просто. Теплоноситель, расширяясь, попадает в нижнюю часть емкости, заполняя ее. Если объем воды увеличивается, она собой давит на мембрану, отодвигая последнюю к стенкам второй верхней части емкости. Поэтому очень важно точно подобрать бак в соотношении его объема к объему теплоносителя, расположенного внутри системы отопления частного дома.

Все точно также происходит и при гидроударе, только в разы быстрее. Именно расширительный бак дает возможность не выйти из строя другим элементам отопительной системе, когда происходит быстрый нагрев теплоносителя.

Гидроаккумулятор работает практически также, но в него, а точнее, в пространство между резиновой грушей и стенками емкости закачивается воздух под определенным давлением. Он создает давление внутри водопроводной сети. Происходит все так:

• Вода, закачиваемая насосом, попадает внутрь груши.
• Последняя расширяется, сдавливая закаченный в заводских условиях воздух.
• Последний давит на грушу, выталкивая воду.

У гидроаккумулятора две основные функции:

1. Имея определенный объем, он дает возможность насосу не включаться при открытии какого-то потребителя. Пока вода будет в груше находиться под давлением со стороны закачанного воздуха, напор внутри водопровода будет всегда. Как только давление воды и воздуха выровнится, насосная установка тут же включится.
2. Гидроаккумулятор создает постоянное и стабильное давление внутри труб водопроводной системы. Соответственно вся бытовая техника, особенно это касается стиральных и посудомоечных машин, работает без сбоев.

Гидроаккумуляторы больших объемов, в пределах 50-100 литров – это дополнительный объем воды, который все время находится под давлением. Это удобно в тех случаях, когда отключена подача электропитания, и насос просто не может качать воду. В загородных поселках это явление не редкое.

Гидроаккумулятор, как и расширительный бак, хорошо сдерживает гидравлические удары водопроводной системы, уберегая ее от поломок.

Что такое гидроаккумулятор?

Из названия гидроаккумулятора можно догадаться, что с его помощью прежде всего запасают воду, но он также выполняет и другие функции. Например, демпфирует гидроудары и сглаживает колебания напора, возникающие в процессе работы насоса. Кроме того, он сокращает количество включений насоса, что может значительно продлить его срок эксплуатации.

Рабочий цикл гидроаккумулятора прост: насос закачивает в него воду и отключается когда давление на реле достигает максимально допустимого значения. Следующее включение насоса происходит когда в результате водозабора давление на реле падает до значения, установленного как минимальное.

Важно отметить: поскольку в качестве рабочей среды в такой системе используется питьевая вода, она не должна соприкасаться с металлическими деталями корпуса, которые могут ржаветь.

Кроме того, мембрана в гидроаккумуляторе должна быть более износостойкой, чем в расширительном баке из-за значительно более интенсивной деформации и близкого размещения насоса.

Конструктивные особенности

Чисто внешне оба бака друг от друга отличаются только цветом. На рынке они представлены горизонтального и вертикального исполнения. Что касается внутреннего наполнения, приспособления представляют собой стальной резервуар, внутрь которого вставленная мембрана.

Так как расширительный бак используется в системе с горячей водой, мембрана в нем изготовлена из полимеров, которые не изменяют своих технических характеристик при соприкосновении с горячими жидкостями. Производители используют для этого EPDM, SBR, бутилкаучук и нитрилкаучук.

В гидроаккумуляторах мембраны используются тоже. Но они отличаются по форме своего исполнения. В этих емкостях разграничительный материал представлен в виде груши. В расширительных баках это просто перегородка, разделяющая емкость на две части.

Вода в гидроаккумуляторах попадает в грушу, не соприкасаясь со стенками стального резервуара. Здесь исходный материал для мембраны – пищевая резина.

Что такое расширительный бак в системе отопления?

Его название также говорит само за себя, он призван компенсировать тепловое расширение воды в системах горячего водоснабжения и отопления. Отсутствие в замкнутых системах расширительного бака неизбежно приводило бы к превышению максимально допустимого давления и протечкам даже при незначительном повышении температуры.

Если воду с температурой 0 °C разогреть до 100 °C, её плотность станет меньше, из-за чего объём увеличится примерно на 4,3%. Без учета деформации труб и других элементов системы увеличение температуры на один градус повышает давление на 3 бара.

Расширительный бачок должен быть способным работать в условиях высокой температуры. Кроме того, он должен иметь достаточный размер для размещения всего избыточного объема теплоносителя. Как правило, это около 15-20% всего объема теплоносителя при комнатной температуре.

Чем отличается расширительный бак синий от красного?

Часто по красному или синему цвету бака можно определить предназначен ли он для работы с холодной или горячей рабочей средой. Тем не менее, цвет бака зависит исключительно от предпочтений производителя и может быть любым. Например, у нас в Армашоп продаются баки ProTank (Турция), окрашенные в серый цвет. Они являются универсальными и могут использоваться как в качестве расширительных баков, так и гидроаккумуляторов.

Для покупки доступны модели с корпусами различного объёма: от 2 до 10000 литров. При необходимости можно подобрать модель с площадкой для насоса и манометром. Также баки бывают с вертикальным или горизонтальным монтажным положением.

Другие отличительные особенности

Устройство гидроаккумулятора

К отличиям двух приборов надо подходить и с позиции возможности их замены друг другом. Здесь надо учитывать тот факт, что гидроаккумулятор используется в системе питьевой воды. Поэтому его грушевидная мембрана изготавливается из пищевой резины, которая не портит характеристики самой воды, не изменяет ее цвет и запах. Ставить в водопровод расширительный бак не стоит, потому что его мембрана в первую очередь передаст воде резкий запах резины.

Основная функция гидроаккумулятора – создать давление внутри водопровода. С помощью расширительного бачка это сделать невозможно.

Использование гидроаккумулятора в качестве расширительного бака возможно. Но тут есть один момент, который касается давления закаченного воздуха. В отопительной системе теплоноситель перемещается с небольшой скоростью, создаваемой циркуляционным насосом. Этого давления недостаточно, чтобы преодолеть давление закаченного воздуха. Здесь может появиться проблема. Решить ее несложно: воздух надо стравить (спустить). В верхней части резервуара есть ниппель, через который обычным воздушным насосом можно закачать воздух в камеру. Через него же воздух можно стравить.

Объем расширительного бака подбирается из расчета объема теплоносителя, находящегося в системе отопления частного дома. Соотношение такое – 10% от воды внутри отопления.

Что касается гидроаккумулятора, то таких строгих параметров при его выборе нет. Чаще учитывается его функциональные возможности, потому что, по сути, это емкость для запаса воды. Поэтому чем больше по объему это устройство, тем лучше.

Подводим итоги

Гидроаккумуляторы и расширительные баки имеют разное предназначение, но относятся к общей группе — экспанзоматы. Что выбрать конкретно в вашем случае? Сначала необходимо оценить в целом всю систему и решить, какую функцию должно выполнять данное устройство. Если вам нужен напорный бак для питьевой воды, то следует использовать гидроаккумулятор с грушевидной мембраной.

Если необходимо компенсировать расширение теплоносителя в системе отопления, то используйте мембранный расширительный бак (экспанзомат), в котором диафрагма рассчитана на работу при высоких температурах.
☛ Выбрать расширительный бак

Предназначение оборудования

Конструкция расширительного бака

Расширительный бак используется в системе отопления частных домов. Его функциональные обязанности – компенсация расширения воды или другого теплоносителя. Жидкость, закаченная в отопление дома, при нагреве начинает расширяться в объеме, создавая повышенное давление. Чтобы не разорвать элементы сети, устанавливается расширительный бак, куда собираются излишки объема нагретой воды.

Гидроакуммулятор – элемент водопроводной системы частного дома. Его функциональное назначение – создать внутри сети давление, когда насосная установка не работает.

Резервуары окрашиваются в разные цвета: расширительный бак в красный, гидроаккумулятор в синий.

Как проверить мембрану в гидроаккумуляторе на герметичность

Срок службы мембраны гидроаккумулятора составляет 6-8 лет.

Признаки не герметичности:

1. Сливаемая из бака вода идёт с воздухом. Принцип работы гидроаккумулятора не допускает смешивания жидкости и газа. Если это произошло, значит требуется замена груши в гидроаккумуляторе.
2. Из ниппеля выходит смесь воздуха с водой. Когда вытащите мембрану, проверьте есть ли вода внутри бака. Если бак сухой, значит груша целая и проблема с герметичностью внутри самого ниппеля.
3. Вода из смесителя резко меняет температуру.
4. Цикличное включение и отключение насоса.
5. Конденсат на баке в тёплом помещении говорит что внутренние стенки вместо воздуха контактируют с холодной водой из скважины.

Оптимальная монтажная позиция для любого аккумулятора вертикальная, с гидравлическим отверстием вниз. Когда твердые загрязнения попадают в водопровод, горизонтальная установка способствует неравномерному или ускоренному износу мембраны.

Происходит неравномерный износ груши, так как она трется верх корпуса, плавая в жидкости. Степень повреждения зависит от чистоты жидкости, скорости цикла и степени сжатия (определяют как максимальное давление в системе / к минимальному).

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Здесь есть одна особенность. Такие гидробаки должны иметь рабочее давление воздуха чуть выше, а именно, на 0,2 бар выше, чем написано в инструкции.

Так, если насос выдает 3,5 бар, гидробак настраивается на 3,7 бар. Первая проверка работоспособности и настройка выполняется перед запуском системы, пока емкость не заполнена теплоносителем.

Отсутствие жидкости в камере – нормальный режим работы. А заполняется она только когда вода в трубах нагревается. Нехватка давления воздуха в расширительном баке приводит к тому, что теплоноситель заполняет резервуар, что является нарушением эксплуатационных требований. В этом случае необходимо отключить и спустить систему, а затем настроить гидробак заново.

По каким критериям выбирают расширительный бак

Предназначение, материалы изготовления

Прежде всего надо исходить из того, что расширительный бак (гидроаккумулятор) должен быть предназначен именно для системы водопровода.

Какая разница? — спросят некоторые… А разница есть. Например, баки для систем отопления могут быть рассчитаны на более высокий уровень эксплуатационных температур, но вместе с тем – на куда меньшие значения давления.

Кроме того, в баках для отопительных систем нет никакой нужды переживать за негигиеничность используемых в его конструкции материалов. А вот гидроаккумулятор для водопровода ни в коем случае не должен снижать качества питьевой воды.

Принята и в основном выдерживается цветовая маркировка баков: для водопроводной системы обычно имеют синий (голубой) окрас, для отопления – красный. Но полностью полагаться на это нельзя – бывают исключения, причем как в одну, так и в другую сторону. Так что основное внимание должно быть сосредоточено на заявляемых в паспорте характеристиках.

Пятивыводной штуцер нередко соединяется непосредственно с патрубком аккумулирующего бака.

Яркие красные и синие оттенки – это не «дань красоте», а разное предназначение расширительных баков, и нередко — серьезные отличия в параметрах при внешнем сходстве.

Для систем водоснабжения высокая рабочая температура не требуется – достаточно верхнего предела в 70 градусов. Но вот предельное рабочее давление должно быть порядка 10 атмосфер. Тогда как расширительные баки для теплоносителя способны работать и при более высоких температурах, но ограничиваются максимальным давлением в 2÷3 атмосферы.

На гигиенические качества воды оказывает существенное влияние материал изготовления мембраны или баллона расширительного бака. Здесь возможны следующие варианты:

— Натуральный каучук. Безвреден для холодной питьевой воды. Не рекомендуется превышать уровень температуры в +50 градусов.

— Бутиловый синтетический каучук (BUTYL). Качественный, долговечный материал, вполне подходящий для питьевой воды. Спокойно выдерживает нагрев до температуры кипения воды, не давая деформации или изменения пластичности.

— Синтетическая резина на основе этилен-пропилена (EPDM) – практически не уступает в своих качествах бутиловому аналогу, разве что в долговечности.

— Если мембрана выполнена из резины SBR, то расширительный бак для водопровода не подходит – контакта такой резины с питьевой водой допускать нельзя. Для технических надобностей (то же отопление) — без ограничений.

Большинство баков изготовлены из прочной стали, имеющей антикоррозионное покрытие и защитную полимерную окраску и снаружи, и изнутри. В продаже есть и универсальные расширительные баки из нержавеющей стали. Но они, безусловно, значительно дороже просто стальных с покрытием.

Объем расширительного бака

Важным параметром выбора всегда являете объем расширительного бака. В продаже представлены модели стандартных объемов начиная от 19 и заканчивая 1000 литров. Казалось бы, чем больше – тем лучше.

Однако, это не совсем так – все должно быть соразмеренно с реальными условиями эксплуатации системы автономного водопровода. Неоправданно большой гидроаккумулятор займет слишком много свободного пространства, обойдется в немалую сумму, а накопляемые в нем запасы могут длительное время оставаться невостребованными, что, кстати, может весьма негативно сказываться на качестве воды.

Существует несколько методик-рекомендаций по подбору оптимальной емкости гидроаккумулятора. Следует правильно понимать, что в любом случае для создания запаса воды используется далеко не весь объем резервуара.

Эта величина будет зависеть и от общего объема бака, и от предварительно созданного давления в воздушной камере (Рв), и от произведенных установок на реле давления – порогов срабатывания включения насоса (Рmin) и его выключения (Рmax).

Сориентироваться в этом вопросе поможет табличка, размещенная ниже:

Может подбор проводиться и с использованием формул.

Например, производители насосного оборудования для колодцев и скважин предлагают следующую формулу оптимального объема гидроаккумулятора. В ней расчет ведется исходя из производительности домашней системы водопровода, настроек реле давления и рекомендуемого количества включений насоса в течение часа.

Vt = 16,5 × Qmax × Pmax × Pmin / (А × (Pmax – Pmin) × Pв)

В формулу входят следующие величины:

Vt — рекомендуемый объем расширительного бак а в литрах. Естественно, после расчетов выбирается стандартный объём, ближайший к расчетному в большую сторону.

Qmax — максимальный расход воды в системе, литров в минуту. Его предстоит определить отдельно.

Pmax — верхний порог настройки реле давления, при котором происходит отключение насоса.

Pmin — нижний порог настройки реле давления, при котором срабатывает пуск насоса.

А — рекомендуемое максимальное количество пусков насоса в течения часа. Обычно – в районе 10-15 раз, может указываться в технических характеристиках насоса.

Pв — предварительно создаваемое давление воздуха в камере гидроаккумулятора. Обычно исходят из норматива — гидростатические давление плюс 0,5 бар. Гиростатическое же определяют по величине превышения места расположения гидроаккумулятора над водозабором. Например, разница высот между зеркалом воды в колодце и расширительным баком – 8 метров. Рекомендуемое давление предварительной подкачки в воздушно камере равно:

8 м ≈ 0,8 бар

Рв = 0,8 + 0,5 = 1,3 бар

Чтобы подсчитать примерный максимальный расход воды, возможный в имеющейся водопроводной системе, можно воспользоваться предлагаемым калькулятором. В нем сразу учтены и показатели производительности различных сантехнических и бытовых приборов, и вероятностные составляющие возможности их одновременной работы.

Калькулятор для подсчета максимального расхода воды в домашней системе водопровода

Перейти к расчётам

После этого можно перейти к расчету необходимого объема расширительного бака (гидроаккумулятора). Поможет в этом – следующий онлайн-калькулятор.

Калькулятор расчета рекомендуемого объема гидроаккумулятора автономной системы водопровода

Перейти к расчётам

Так как это – минимальное значение для таких условий работы, выбирается модель стандартного объема, ближайшая к полученным показателям в сторону их увеличения.

Изготовитель оборудования

При выборе расширительного бака для холодной воды (как, впрочем, и любого другого), будет нелишним обращать внимание на бренд изделия. От качества этого элемента системы зависит не только ее работоспособность, но даже и безопасность эксплуатации. Все, что связано со сжатым воздухом и с повышенным давлением, всегда требует особого отношения.

Выбор мембранного бака

В отопительных системах нагрузка мембраны, как и расширение воды, меняется не очень значительно, но температура нагрева жидкости может быть примерно 90 °C.

Выбирая расширительный мембранный бак, особое внимание нужно уделить материалу, из которого изготовлена мембрана. Материал должен быть качественным, надежным и устойчивым к высоким температурам и перепадам

Также следует обратить внимание на такие характеристики мембраны:

• диапазон рабочих температур;
• длительный срок службы;
• санитарные и гигиеничные требования;
• устойчивость к воздействию высоких температур;
• динамичность.

Совет. Выбирая расширительный мембранный бак, необходимо подбирать баки с прочным и надежным корпусом, чтобы он прослужил дольше.

Источник: OmShantiDom.ru

Конструкция и назначение устройств

Расширительный бак

Устройства обоих типов, используемые в автономных системах, имеют сходную конструкцию и работают по единому принципу. Рассмотрим основные элементы изделий на примере расширительного бака для отопительной системы:

• Основное назначение бака – компенсация расширения теплоносителя. При нагревании вода увеличивается в объеме, причем довольно сильно (+0,3% на каждые 10 градусов Цельсия). При этом жидкость практически не сживается, так что нагретый теплоноситель будет оказывать значительное давление на стенки труб, места соединения и запорную арматуру.
• Чтобы компенсировать это давление, а также свести к минимуму последствия гидроударов, в систему встраивается дополнительный резервуар – расширительный бак. Первые баки имели негерметичную конструкцию, но сегодня почти повсеместно используются пневмогидравлические модели.
• Внутри такого бака размещается мембрана из эластичного материала. Поскольку мембрана контактирует с нагретым теплоносителем, ее делают из полимеров, отличающихся стойкостью к высоким температурам – EPDM, SBR, бутилкаучков и нитрилкаучуков.
• Мембрана разделяет бак на две полости – рабочую (в нее попадает теплоноситель) и воздушную. При повышении давления в системе воздушная камера уменьшается в объеме (за счет сжатия воздуха), и это компенсирует нагрузку на трубы и запорную арматуру. Примерно то же самое происходит при гидроударе — но здесь процесс идет с большей скоростью.
• При снижении температуры теплоносителя объем воды уменьшается, и воздух, оказывая давление на мембрану, вытесняет дополнительный объем горячей воды в трубы отопительной системы.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор, на первый взгляд, практически не отличается по конструкции от расширительного бака:

• Основа – та же емкость из коррозионно-устойчивой стали, только выкрашенная в синий цвет.
• Внутри ёмкости тоже находится мембрана – правда, несколько отличающаяся по форме от мембраны расширительного бака.
• Внутренний объем тоже делится на две камеры, только у гидроаккумуляторов камера для воды находится внутри мембраны, т.е. полностью исключается контакт жидкости с металлическими стенками бака.

Да и функционирует конструкция по сходному принципу, хоть и используют ее по другому назначению:

• При включении насоса или подаче воды по централизованному водопроводу камера наполняется жидкостью под определенным давлением.
• Если напор по какой-то причине падает, воздушная камера увеличивается в объеме, и вода из рабочей камеры попадает в систему. Благодаря этому стабилизируется давление в трубах, и оборудование (стиральные машины, посудомойки и т.д.) работает без сбоев.
• Второй аспект работы гидроаккумулятора – защита насоса от частых включений. Пока можно компенсировать отбор воды из системы за счет резерва в баке, реле давления не будет срабатывать, и насос не начнет подкачивать воду. Таким образом, техника будет включаться реже, а значит, проработает дольше.
• Большой гидроаккумулятор (на 50, 100 или более литров) – это еще и запас воды. Да, долго на таком запасе не протянешь, но при экономном расходовании вполне можно пережить аварию на водопроводе или отключение электричества, которое сделает невозможной работу насоса.
• Кроме того, гидроаккумулятор, как и расширительный бак, компенсирует гидроудары.

Источник: AlfaTep.ru

Другие статьи по теме:

Расширительный бачок для чего нужен Какое давление в расширительном бачке системы отопления Печь в баню с баком для воды Бак для горячей воды Бак выносной Бак для воды в баню