Какие функции выполняет расширительный бак в водоснабжении
Мембранный бак для водоснабжения — многофункциональный прибор, ни одна автономная система, за исключением использующих дорогостоящие погружные электронасосы с частотным управлением, не может обойтись без его использования. Чтобы ответить на вопрос, для чего нужен бак в системе, следует рассмотреть его конструктивное устройство и принцип работы.
Когда краны открывают, вода из гидроаккумулятора поступает в систему с определенным давлением за счет сжатия эластичной мембраны до момента повторного запуска насоса, который снова качает воду для наполнения бака. Процессом включения-отключения электронасоса управляет реле давления, для его настройки на пороги срабатывания используют встроенный в систему манометр.
Рис. 2 Конструктивное устройство горизонтального бака
Расширительный бак для водоснабжения в качестве гидроаккумулятора
Некоторые домовладельцы устанавливают гидробаки большого объема внутри дома — это позволяет делать значительные запасы водных ресурсов.
Однако к большим объемам гидроаккумуляторов следует подходить с практической точки зрения — в крупногабаритных баках вода задерживается дольше и реже обновляется, поэтому при перерывах в водопотреблении велика вероятность ее порчи с неприятными для пользователя последствиями.
Гидробак для стабилизации напора в системе
Расширительный бак для защиты от гидроударов
Эластичная накопительная емкость для системы водоснабжения в виде оболочки внутри гидробака при движении и остановке водного потока растягивается или сжимается в первую очередь — это позволяет предотвратить физическое воздействие на другие узлы водопровода.
Гидроаккумулятор для увеличения срока службы насосного оборудования
Аналогично при водозаборе вода из бака уходит медленнее и соответственно реле на включение электронасоса срабатывает через значительный промежуток времени.
Учитывая приведенные выше рассуждения понятно, что чем больше объем гидроаккумулятора, тем меньше количество циклов включения — отключения электронасоса и соответственно увеличивается продолжительность его функционирования вместе с управляющим реле.
Рис. 4 Гидробаки для отопительных систем – популярные бренды
Различия дорогих и дешевых гидроаккумуляторов — статья на
- Vt — объем гидробака;
- Qmax – подача воды в единицу времени, измеряется в литрах в минуту, стандартное водопотребление для одной семьи составляет 3м 3 /час или 50 л/мин;
- А – допустимое число включений электронасоса за один час, зависит от мощности агрегата, для большинства погружных моделей предельный показатель равен 20;
- Pmax и Pmin – величины давлений отключения и включения электронасоса в барах, их типовые усредненные значения соответственно 3 и 1,5 бара;
- Pg – давление воздуха внутри гидроаккумулятора в барах, рассчитывается умножением Pmin на 0,9 (0,9 х 1,5) = 1,35.
Какие бывают типы мембранных баков
Закрытые гидробаки используют в системах отопления и водоснабжения, хотя они имеют одинаковое конструктивное устройство, у отопительных видов мембрана сделана из термостойкой резины, а наружная поверхность бака, в отличие от голубых для водоснабжения, окрашена в красный цвет.
Также физические параметры баков для водоснабжения и отопления отличаются предельно допустимыми параметрами рабочих давлений соответственно в 10 и 5 бар и как отмечалось выше, максимальной термостойкостью внутренних оболочек в 70 и 120° С.
Также расширительные баки для водоснабжения имеют следующие отличия:
- По способу установки различают модели вертикального и горизонтального расположения, последние, как правило, имеют меньший объем и всегда используются в составе насосных станций.
- Гидроаккумуляторы отличаются друг от друга объемами, самый малый из предлагаемых на рынке агрегатов рассчитан на 8 л, а наибольшую емкость имеет вертикальный гидробак бренда Wester, вмещающий 10000 л воды.
- Материалом изготовления резервуаров гидробаков служит легированная сталь с высоким содержанием углерода, обладающая антикоррозионными свойствами, снаружи она обычно покрывается лакокрасочными материалами. Иногда баки производят из нержавейки, которая обладает более высокой сопротивляемостью коррозии.
Внутренняя оболочка гидробака изготавливается из следующих материалов:
- Натуральной каучуковой резины (Natural) белого цвета с рабочим температурным диапазоном от -10 до +70 °С, материал можно использовать для аккумулирования питьевой воды. Рабочий ресурс при полном растяжении оболочки из каучука составляет 10 – 15 тысяч сокращений, при наполнении водой не более 20% от объема предельное количество сжатий достигает 50 тысяч. К недостаткам натурального каучука относят способность микропор пропускать воду при высоких давлениях — в результате на внутренних стенках гидробака выпадает конденсат, вызывающий ускоренную коррозию металла.
- Синтетической этилен-пропиленовой резины EPDM со сроком службы, рассчитанным на 100 тысяч сокращений, оболочка предназначена для эксплуатации в гидробаках систем отопления, диапазон рабочих температур материала от -10 до +120 °С.
- Универсальной синтетической резины из бутила (Butyl) с ресурсом в 50 — 60 тысяч сокращений, подходит для систем с питьевой водой и часто устанавливается в гидробаки насосных станций, выдерживает температуры от -10 до +100 °С. Отличается от натурального каучука низкой водонепроницаемостью.
- Оболочки из резины SBR устанавливаются в гидробаках для работы с технической водой температурой от -10 до +100 °С.
По способу исполнения оболочки гидроаккумуляторов бывают плоскими и баллонного типа.
Также гидроаккумуляторы отличаются между собой конструктивным расположением мембран в корпусе бака.
Рис. 6 Гидробак со сменной оболочкой – внутреннее устройство
Мембранный бак со сменной мембраной
Гидробаки с данным методом крепления диафрагмы легко отличимы от аналогов наличием в передней части крышки из нержавейки (оцинкованной стали, пластика) с болтовым креплением.
Объём
«Чем больше бак, тем больше в нём воды про запас» — ошибочное суждение. Задача расширительного бака — регулировать давление в системе, а не накапливать воду. Выбирать объём бака рекомендуется по числу водозаборных точек:
Важно учитывать не только количество точек забора воды, но и мощность насоса:
Это приблизительные значения, которые должны служить ориентиром при выборе объёма гидроаккумулятора в зависимости от мощности насоса. Точный расчёт объёма проводится по формуле:
- Vt — объём бака (литр);
- Аmах (бар) — максимальный объём потребляемой воды (литры/мин);
- Pmin (бар) — минимальное давление, при котором происходит запуск насоса;
- Рmах (бар) — максимальное давление, при котором насос отключается;
- Ррrес (бар) — начальное давление в резервуаре;
- К — коэффициент, соответствующий мощности насоса Р, для расчёта объёма запаса воды Vu = К Аmах.
Стандартное начальное давление расширительного бака — 0,2 бара.
Популярные модели
- предотвращение гидроударов (скачкообразных изменений давления) в системе водоснабжения;
- предупреждение преждевременного износа насосного оборудования и продление срока его эксплуатации;
- создание запаса воды.
