Гидробак для системы отопления. Принцип работы гидроаккумулятора

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.

Необходимость усовершенствования системы отопления собственного дома вынуждает владельцев вести постоянный поиск полезных идей, дополнительных устройств, позволяющих экономить топливо, равномерно распределять тепло внутри дома, увеличивать теплоотдачу радиаторов.

Проблема равномерного распределения тепла особенно остро стоит в домах с твердотопливными котлами. В них нельзя мгновенно остановить процесс сгорания топлива и подачу тепла в трубопровод системы. Если перекрыть кран на подаче, горячая вода, скапливаясь на входе, может достичь точки кипения и повредить часть трубопровода. Можно распределить количество растопок по времени. Подобные решения трудозатратны и малоэффективны. В данном случае целесообразно применение теплоаккумулятора, который обеспечит равномерное распределение тепла по дому, исключит температурные перепады.

В домах, где встроен теплоаккумулятор, значительно сокращаются теплопотери.

Факт! Твердотопливные котлы в обычном рабочем режиме вырабатывают тепло до 90 °C, в отличие от газовых или дизельных с максимумом в 65 °C.

Гидроаккумулятор — это емкость, аккумулирующая тепло, производимое твердотопливным котлом, сохраняющая его продолжительное время. Устройство работает по принципу термоса.

Аккумулирующий бак состоит из таких комплектующих:

• Емкость из стали или нержавейки, большого размера (прямоугольная или круглая);
• Четыре патрубка внутри емкости, разнесенные по высоте. Один является выходом из обогревателя в бак, а другой – входом системы отопления, то же в нижней части;
• Вверху в гидроаккумулятор встроен предохранительный клапан;
• Снаружи емкость утепляется толстым слоем изоляционного материала.

Буферная емкость аккумулирует нагретый теплоноситель внутри, поддерживает тепло в доме до двух дней после отключения системы отопления.

Устанавливая гидроаккумулятор, необходимо устроить контур обвязки между ним и котлом, включающий:

• Циркуляционный насос;
• Термосместительный клапан;
• Расширительный бак.

Аккумулирующий бак обязательно должен быть теплоизолирован, иначе выделяемое тепло будет нагревать помещение, где находится гидроаккумулятор.

Накопительный бак работает таким образом:

• Из твердотопливного котла нагретая вода поступает к верхнему патрубку;
• Циркуляционный насос, работая, выгоняет холодную воду из нижней части теплоаккумулятора в твердотопливный котел до того момента, пока весь бак не будет наполнен горячей водой;
• Следующим этапом будет подача горячей воды из бака аккумулятора в систему отопления. С помощью циркуляционного насоса из системы отопления остывшая вода перегоняется в бак, а из бака в систему.

Принцип работы

Аккумулирующий бак начинает накапливать избыточное тепло в верхней части емкости после полного обогрева помещения. По мере охлаждения гидроаккумулятор постепенно выделяет тепло в системы отопления.

От емкости гидроаккумулятора зависит, сколько раз в течение суток будет загружаться твердотопливный котел.

В основе работы аккумулирующего бака лежит использование высокой теплоемкости воды, которая при остывании на 1 °C выделяет в несколько раз большее количество тепла на обогрев 1 м 2 помещения.

Для расчета объема аккумулирующей емкости используют соотношение — 25 – 30 л емкости на 1 кВт мощности твердотопливного котла.

Например, для котла мощностью 20 кВт объем бака будет составлять от 500 до 600 л.

Самодельный теплоаккумулятор

Владея минимальными знаниями физики и механики можно собрать гидроаккумулятор своими руками:

• Наружная готовая емкость необходимого объема;
• Внутренний трубопровод, меньше по высоте основной емкости на 5 – 7 см;
• Сваривается внутренняя емкость с отверстиями для патрубков.

Важно! Аккумулирующую емкость монтируют своими руками уже в помещении, для большой площади дома потребуется аккумулятор большого объема. В стандартные двери внести его невозможно.

Монтаж теплоаккумулятора

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

1. 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;
2. Встроить в систему коллектор-распределитель, проследив правильность подсоединения различных систем;
3. Соединив детали трубопровода, проверить герметичность соединений;
4. Подключить аккумулирующий бак;
5. Подключить циркуляционный насос;
6. После завершения сборочных работ своими руками, провести тест-контроль герметичности и правильности соединений.

Отопительная система представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует теплоноситель. Как правило, это вода, которая при нагревании увеличивает свой объем. Но вместимость всего контура остается неизменной. Гидроаккумулятор для систем отопления предназначен для того, чтобы излишек воды уходил в него. Этим регулируется постоянство давления и предотвращается возможность его повышения до избыточного. В противном случае это может привести к разгерметизации соединений или корпусов элементов контура (например, теплообменника) и возникновению протечек.

Такие приборы имеют и другие названия – расширительный (или мембранный) бак, экспансомат. Они могут выполнять разные функции, так как ставятся и в системы водоснабжения, но их устройство и принцип действия одинаковы. На практике применительно к отоплению чаще используют название «расширительный бак». Его особенностью является то, что работа происходит при повышенной температуре. В этом главное отличие от использования таких приборов в водоснабжении.

По сути, гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак) для отопительной системы выполняет следующие функции:

• во-первых, в случаях протечки или падения температуры восполняет объем теплоносителя в трубах;
• во-вторых, удаляет из них воздух;
• в-третьих, «принимает» излишки воды при нагревании.

По своему исполнению такие устройства бывают открытого или закрытого типа. Первый применяется реже, так как требует особого ухода и имеет существенные недостатки в эксплуатации. Наиболее распространены баки второго вида, так как их ставят в закрытых же системах. Представляют собой металлический баллон (шарообразный или овальный), внутри которого находится резиновая камера. При небольшом объеме воды в системе (например, в частном доме) используются изделия с внутренним сосудом мембранного типа. Отсюда и название – мембранный бак.

Цена зависит от его объема, конструктивного исполнения и производителя. Как правило, для частных домов используются сравнительно небольшие гидроаккумуляторы. Стоимость невысокая. К примеру (в рублях за прибор): на 6 л – от 650 рублей, на 8 л – от 700 рублей, на 10 л – от 730 рублей, на 18 л – от 960 рублей. Прежде чем купить гидроаккумулятор для систем водоснабжения и отопления, необходимо правильно определиться с его объемом.

Особенности монтажа

• После водяного насоса устанавливать не рекомендуется из-за возможности резких скачков давления.
• Гидроаккумулятор монтируется только в теплых помещениях. Если он весит более 30 кг, то закрепляется на подставке.

Место установки выбирается произвольно. При этом нужно предусмотреть удобство обслуживания расширительного бака. Главное условие правильного подключения – врезка в трубы делается на «обратке», между последним радиатором и котлом. Причем как можно ближе к нему. При этом в обязательном порядке перед гидроаккумулятором ставится обратный клапан, а для контроля давления – манометр.

При выборе модели нужно уточнить, для какого температурного режима подходит мембрана бака. Лучше, если она будет сменная. Произвести ремонт можно и самостоятельно.

Учитывая, что расширительный бак – важный элемент отопительной системы, его установку целесообразно поручить профессионалу.

Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак - необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.

Как устроен и работает гидроаккумулятор?

Гидроаккумуляторы нередко называют , поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка - мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой - воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.

Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения

Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.

На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации

Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.

Для чего необходим такой накопитель?

При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:

• значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
• предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
• поддерживать в системе определенное давление;
• предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:

Виды мембранных баков и их особенности

Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент. В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки. В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.

С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.

Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:

1. Отключить электропитание.
2. Открыть кран смесителя.
3. Дождаться, пока бак опустеет.
4. Закрыть кран.
5. Подключить систему к электропитанию, чтобы бак снова наполнился.

Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.

Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды

Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей. Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины. Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.

Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.

Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.

Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.

Обратите внимание на материал об устройстве и принципах работы насосных станций:

Причины поломок и способы их устранения

Самая уязвимая часть гидробака - резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.

Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака

Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.

О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.

Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:

1. Приобрести новую мембрану, точно соответствующую порванной.
2. Аккуратно разобрать гидробак, отвинтив соединительные болты.
3. Вынуть порванную мембрану.
4. Установить на ее место новую мембрану.
5. Собрать гидробак.
6. Равномерно затянуть все болты.

Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.

О распространённых неисправностях и о том, как их устранить, вы узнаете в нашем материале:

Еще одна ошибка - использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.

Выбор гидроаккумулятора, расширительного бака. Обслуживание. Эксплуатация. Ремонт. (10+)

Гидроаккумулятор, расширительный бак. Особенности выбора

Гидроаккумулятор и расширительный бак предназначены для немного разных целей, но устроены практически одинаково, так что я объединил их в одной статье. Гидроаккумулятор предназначен для накопления воды в системе автономного водообеспечения, защиты системы от избыточного давления, исключения частого включения насоса. Расширительный бак устанавливается в систему отопления. Он защищает ее от избыточного давления, которое может возникать при расширении воды (или другого теплоносителя) от повышения температуры. Ключевым отличием гидроаккумулятора от расширительного бака является то, что расширительный бак должен работать при достаточной температуре, к гидроаккумулятору для холодной воды такие требования не предъявляются. Но зато для большинства гидроаккумуляторов высокие требования к качеству материала мембраны, так как они используются в подаче воды, которая может употребляться в пищу. Для расширительного бака такие требования менее критические.

Устройство, схема гидроаккумулятора / расширительного бака

Эти изделия устроены одинаково. Есть бак, который разделен на две зоны мембраной. В одну зону накачен воздух, в другой располагается вода или теплоноситель. К области теплоносителя подведены патрубки для монтажа к системе. К воздушной камере подключен обратный клапан для воздуха, такой, как в автомобильных шинах, для контрольных замеров давления и подкачки при необходимости. Мембрана выполняется из эластичного инертного материала, например, резины или специальных полимеров.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.

Добрый день, можно ли вместо гидроаккумулятора поставить расширительный бак? Читать ответ...

Газ в дом автономно. Реально ли это? Личный опыт. Отзыв. Ошибки монтаж...
Обзор опыта автономной газификации, установки газгольдера для сжиженного газа. Т...

Автоматика самодельной отопительной горелки. Схема. Своими руками. Отр...
Схема автоматики самодельной отопительной горелки на отработке....

Как устранить течь в системе отопления, отопительном котле....
Что делать с небольшой протечкой в системе отопления?...

Солнечные панели, батареи, элементы. Энергия солнца. Автономное энерго...
Оценка экономической целесообразности использования солнечных батарей...

Заправка системы отопления. Замена воду на антифриз. Приемы заполнения...
Тонкости заполнения системы отопления теплоносителем. Выбор между водой и антифр...