В любом частном доме нужна стабильно работающая безаварийная система водоснабжения, с нормальным напором воды в кранах. Казалось бы: проложил трубы, подключил насос для подачи воды – и пользуйся. Но все не так просто.
Во-первых, насос при включении-выключении воды будет постоянно срабатывать и быстро выйдет из строя. Во-вторых, при закрытии крана возрастает риск возникновения гидроудара – резкого скачка давления в системе – и возможного разрыва труб и их соединений, повреждения подключенного сантехоборудования (стиральных машин, водонагревателей…).
Для того, чтобы избежать подобных неприятностей, в системе водоснабжения необходимо использовать такое оборудование, как расширительный бак. Что это такое?
Расширительный бак (гидроаккумулятор) – это емкость, которая используется в системе автономного отопления и водоснабжения в многоквартирном или частном доме. Его основная задача – предотвращать возникновение повышенного давления в замкнутой системе, заполненной жидкостью, и тем самым защищать ее от гидравлических ударов.
Виды расширительных баков по назначению
- Для отопления. Рассчитан на высокие температуры(до 120 градусов) и диапазон давления (до 4-6 атмосфер), характерные для систем отопления; изготовлен из материалов, не подходящих для питьевой воды. Обычно красного цвета.
- Для водоснабжения. Изготавливается из материалов, учитывающих гигиенические требования к качеству питьевой воды (каучук или резина на основе этилен-пропилена, сталь). Рабочее давление должно достигать 12 атмосфер, эксплуатационная температура – до 80 градусов. Обычно синего цвета для ХВС (белого для ГВС).
Типы баков
- Баки открытого типа. Устанавливаются на чердаках, крышах зданий. Давление воды в системе определяется лишь высотой установки.
- Баки закрытого типа – с эластичной перегородкой (мембраной), которая делит емкость прибора на две части: для заполнения водой и для воздуха.
Виды закрытых расширительных баков мембранного типа
Со стационарной мембраной:
- как правило, это емкости небольшой вместительности;
- при выходе диафрагмы из строя заменить ее будет невозможно;
- используются в основном в системах отопления.
Со сменной диафрагмой – баллонного типа (баллон также называют “грушей”). Оптимальны для водопровода по следующим причинам:
- вода поступает непосредственно в мембрану-грушу и не контактирует с металлическими стенками бака; соответственно, не возникает коррозии и не изменяется качество воды;
- легко нагнетается необходимое для функционирования системы давление;
- мембрана легко заменяема;
- аппараты этого типа могут иметь высокую вместительность, что для частного домовладения весьма актуально.
Расширительные баки, использующиеся в системе водоснабжения, называются также гидроаккумуляторами – это обусловлено их ролью в обеспечении функционировании автономного водопровода в домах.
Принцип работы гидроаккумулятора при водоснабжении
Вода насосом накачивается из источника в полость бака до максимально установленного с помощью реле значения и растягивает мембрану. Объем воздуха во второй полости бака, таким образом, уменьшается. За счет этого сжатия общее давление в системе увеличивается до заданных параметров и насос выключается. В момент начала использования воды воздух начинает давить на мембрану и таким образом выталкивать воду из гидроаккумулятора. Избыточного давления, созданного в воздушной камере аппарата, хватит на некоторый временной период для того, чтобы расход воды (работа бытовой техники, мытье посуды и т.п.) происходил без запуска насоса. Как только давление в баке достигнет предустановленного для конкретной системы водоснабжения минимального порога, реле подаст сигнал на включение насоса и он начнет вновь заполнять бак водой из скважины (колодца). Затем цикл повторится.
При большом же расходе воды из автономного водопровода насос будет работать постоянно, обеспечивая точку потребления воды напрямую.
Параметры функционирования и объем расширительного бака, а также настройки подключенных к нему регулирующих датчиков рассчитываются по определенным формулам на основе:
- характеристик насоса,
- проекта монтажа трубопровода,
- эксплуатационных требований подключенного к водопроводу оборудования,
- предполагаемого водопотребления (какое количество человек будет пользоваться водой, как часто, в каком объеме),
- этажности здания.
Роль расширительного бака
- Расширительный бак помогает создать в системе водоснабжения достаточно стабильное рабочее давление, при котором будет поддерживаться оптимальный напор воды как для работы всех сантехприборов (водонагреватель, стиральная машина, смывной бачок), так и для комфортного пользования водой из-под крана. Показатели необходимого давления в воздушной камере гидроаккумулятора рассчитываются для каждой из автономных систем водоснабжения по определенным алгоритмам.
- Создает запас воды и сохраняет на некоторый интервал времени стабильное давление в водопроводе. Нередки ситуации отключения электроэнергии: насос в этом случае перестает работать и тогда гидроаккумулятор выступает в роли аварийного резервуара, вода из которого еще некоторое время будет течь под напором. Для того, чтобы увеличить запас воды в доме, можно дополнительно подключить еще один расширительный бак без демонтажа и замены уже установленного.
- Оптимизирует функцию насоса: снижает количество его включений. Чем больше объем гидроаккумулятора и выше максимальный предустановленный порог давления в резервуаре, тем реже станет срабатывать насосное оборудование. Таким образом, изнашиваемость его значительно снизится.
- Играет роль демпфера при гидроударе. При любом пуске насоса всегда происходит резкий скачок давления в водопроводе – иногда он достигает десяти атмосфер. Результатом такого резкого перепада может стать разрыв труб и фитингов, запорной арматуры; могут выйти из строя подключенное сантехническое оборудование и контрольно-измерительные приборы. Расширительный бак в этом случае принимает ударную нагрузку на себя: гасит силу волны – и система оказывается в безопасности.
В случаях, когда существуют риски превышения расчетного давления при гидравлическом ударе в 20 бар (максимально допустимое значение), необходимо провести монтаж трубопровода таким образом, чтобы на отдельных его участках можно было установить отдельный бак-гаситель для надежной защиты от гидроударов.
Итак, расширительный бак (гидроаккумулятор) в системе водоснабжения защищает ее от гидроударов, обеспечивает корректную работу всего подключенного к водопроводу оборудования и бытовых приборов, создает резервный запас воды.