Как установить расширительный мембранный бак для водоснабжения?

Замена мембраны

Заменить мембрану после поломки бака, скорее всего, придется. В таком случае, придется выполнить определенные типы работ:

• отсоединяем бак;
• при помощи ниппеля произвести сброс давления;
• производим демонтаж фланца, в том месте, где идет соединение трубопровода;
• убираем саму мембрану;
• делаем проверку на наличие загрязнений во внутренней поверхности бака. Если есть грязь или ржавчина, то делаем основательную промывку, отчистку;
• так же стоит помнить, что сама мембрана крайне чувствительная к маслам. По этой причине, их нельзя использовать в виде антикоррозийных средств, именно на внутренней части бака.

Этапы установки бака

Для квалифицированной установки мембранного бака в систему отопления необходимо, чтобы помещение соответствовало эксплуатационным условиям. Температура в нем не должна опускаться ниже 0 градусов при стабильном показателе влажности. Нужно определить место монтажа, так как системе свойственны перепады давления во время ее запуска. Поэтому не рекомендуется установка расширительных мембранных баков для отопления сразу после котла на выходной трубе.

Следующим критерием является отсутствие завихрения потоков воды, которые могут симулировать превышение давления. Лучше всего монтировать баки мембранные для систем отопления на обратной трубе перед циркуляционным насосом. Технология установки заключается в выполнении следующих этапов:

• Врезка в трубопровод. Обычно диаметр патрубка расширительного бака составляет 3/4. Поэтому в обратной трубе нужно установить соответствующий канал с резьбой;
• Установке не должны препятствовать предметы или элементы системы. Внешняя механическая нагрузка на бак исключается;
• В качестве прокладок лучше всего использовать паронитовые модели, так как они хорошо выдерживают давление и высокие температуры;
• Мембранный расширительный бак для отопления обязательно комплектуется воздушным клапаном. Он необходим для стабилизации и регулировки давления в воздушной камере.

Каждый раз при запуске закрытой системы отопления на мембрану будет воздействовать повышенный показатель давления. Поэтому рекомендуется не реже 1 раза в 2 года проверять состояние и в случае надобности выполнять ее замену.

Это типичная схема установки, которая не учитывает особенности конкретной системы отопления и ее составляющих элементов. Во время монтажа следует избегать частых ошибок, которые могут привести к неправильному функционированию баков мембраны для систем отопления. Прежде всего – установка максимального значения давления в воздушной камере. Она должна быть меньше расчетного критического на 10-15%. В противном случае мембрана не будет расширяться в сторону камеры, что приведет к порыву труб и выходу из строя радиаторов отопления. Чтобы избежать этого необходимо установить манометр, что рекомендует компания Wester, чьи мембранные баки для отопления характеризуются высокой надежностью.

1 Устройство мембраны и принцип ее работы

Мембрана для гидроаккумулятора внешне похожа на обычную медицинскую грелку или банку – в моделях небольших размеров (до 100 литров). У более крупного бака (от 100 литров и больше) ее форма скорее напоминает грушу или бутылку.

Суть, впрочем, не меняется – в любом случае это емкость, выполняемая из эластичных материалов. Она вставляется в металлический корпус бака, разделяя его на две части. В одной – внутри мембраны – содержится вода. Вторая – между стенкой мембраны и корпуса – закачанный внутрь воздух.

Такая конструкция предназначается для следующего: включенный насос закачивает воду внутрь бака (а точнее – внутрь мембраны). Ее наполнение производится до определенного уровня – пока давление внутри не достигнет до максимального давления (для бытовых систем водоснабжения этот параметр варьируется в диапазоне от 1.8 до 3 атмосфер), которое выставлено на реле давления насоса.

Расположение мембраны внутри бака-гидроаккумулятора.

В этот момент сам насос отключится. Вода же будет оставаться под давлением, и сможет с нормальным напором идти из кранов – поскольку теперь на нее будет воздействовать сжатый воздух, находящийся внутри бака.

Таким образом будет экономиться и электричество, и увеличиваться срок службы оборудования – поскольку насос будет находиться в работе меньшее время. Вдобавок применение бака для систем водоснабжения полезно еще и тем, что сводятся к минимуму резкие скачки давления, создаваемые при включении насоса в работу.

1.1 Виды мембран

Условно мембрана для гидроаккумулятора классифицируется по назначению:

Для систем водоснабжения.

Для систем отопления.

Разберемся подробнее с нюансами продукции каждой категории.

Мембраны для гидроаккумуляторов различного объема (от 24 до 300 литров).

Мембрана для гидроаккумулятора, применяемого для систем водоснабжения, имеет следующие характеристики:

• материал изготовления: каучук;
• температура среды: от 0 до +70 градусов;
• максимальное рабочее давление: 7 атмосфер.

Изделие такого типа нейтрально к бактериям.

Мембрана бака, который будет применяться для систем отопления, имеет отличия:

• материал изготовления: резина EPDM (особый состав, являющий собой резину, производимую по особенной технологии);
• температура среды: до +99 градусов;
• максимальное рабочее давление: 8 атмосфер.

Как и любое другое резиновое изделие, мембрана для бака (не важно, для каких именно систем – отопления или водоснабжения) имеет ряд недостатков. В частности, она негативно воспринимает:

Гидроаккумулятор в разрезе — расположение мембраны внутри бака.

• частые и/или резкие перепады температуры;
• превышение температуры свыше установленного предела;
• превышение давления свыше установленного предела (впрочем, для систем водоснабжения или отопления это малоактуально, поскольку бытовые насосные станции AL-KO обычно имеют меньшее рабочее давление);
• частое и/или резкое сжатие.

Однако условия эксплуатации в системах водоснабжения и отопления обычно такие, что избежать негативного влияния попросту не удается. К примеру: по вечерам расход воды резко повышается – приходя домой с работы, человек хочет принять душ, приготовить еду, поесть, помыть посуду. Таким образом содержимое бака быстро сольется. Тоже самое – и утром, когда человек спешит на работу.

Так что несмотря на то, что срок эксплуатации мембраны бака водоснабжения обычно указывается до 5 лет – по факту ее замена требуется куда чаще. В целях профилактики рекомендуется периодически (не реже 1 раза в год) проверять целостность изделия (как именно – рассмотрим ниже).

Гидроаккумуляторные мембраны различного объема.

Отдельно следует упомянуть и про объем емкости – ведь это, по сути, ее ключевой параметр. Современные баки выпускаются по типоразмерам объема, начинающимся с 8 литров.

Наиболее распространенный вариант для бытовых домашних устройств – это 24, 50, 60 и 80 литров (максимально модель может вмещать до 2 тысяч литров воды, однако для обычного жилого коттеджа или дачи это, само собой, не актуально).

Также пользуются популярностью и мембраны большей вместимости – на 100-200 литров, что актуально для коттеджей, в которых живет более 4-5 людей.

Подключение расширительного бака своими руками

Как уже говорилось, открытые баки сегодня практически нигде не встречаются, так что говорить об их установке не имеет смысла. Гораздо чаще встречаются система закрытого типа, имеющие внутри себя несколько отдельных баков.

Более того, они оборудуются насосом, необходимым для искусственной циркуляции носителя тепла, а для подключения используется специальный штуцер, который продемонстрировал себя надежным и качественным.

Этап 1. Для начала определимся с емкостью бака. Специалисты утверждают, что он должен составлять приблизительно десятую часть от общего объема теплоносителя.

Важно! Врезать бак рекомендуется в том месте отопительной системы, где давление наименьшее. Зачастую это обратный канал трубопровода

Также следует учесть тот факт, что расширительный бак для системы отопления не должен мешать вам или вашим сожителям, то есть, разместить его нужно на полу где-то в углу комнаты или, в крайнем случае, под стеной.

Этап 2. Главное, о чем следует позаботиться – это произвести правильные технические расчеты. Самым важным значением при этом является общий объем отопительной системы. Если таковой информацией вы не обладаете, то ее легко можно выяснить посредством используемого отопительного устройства и мощности котла.

Так, для теплых полов и панельных устройств мощность составляет 17 литров на киловатт. У конвекторов всего 7 литров, а у радиаторов – 10.5 литра. Для вычисления объема расширительного бака необходимо использовать следующую формулу:

(V системы* k)/D=V бака

Если некоторые значения вам неизвестны, то давайте разберемся с ними. Надеемся, что с объемом отопительной системы и объемом бака все более-менее ясно, говорить об этом не стоит. К у нас – это значение расширения теплоносителя, измеряется в %. Если говорить о воде, а она чаще всего выступает теплоносителем, то ее коэффициент составляет 4 %, тогда как максимальная температура составляет девяносто пять градусов. Наконец, D – эффективность нашего бака.

Для того чтобы вычислить ее, следует воспользоваться другой формулой:

(P максимальн-P начальн)/ (P максимальн+1)=D

Под P начальн подразумевается начальное давление в металлической емкости бака, а конкретнее, в его «газовом» отсеке. Следовательно, P максимальн обозначает максимальное давление отопительной системы, на которое рассчитывается клапан предохранения. Для среднестатистического загородного дома это приблизительно 2.5 бар.

Этап 3. Итак, когда все расчеты произведены и тщательным образом проверены, можно двигаться дальше. Нам требуется отключить котел от источника обогрева. Затем перекрывается подача носителя в расширительный бак.

Этап 4. Отопительный контур полностью опустошается от воды.

Этап 5. Используя специальный электрический паяльник, а также необходимое количество тройников и фитингов, присоединяем емкость к системе.

В итоге хотелось бы добавить, что монтаж расширительного бака лучше все же доверить профессионалу, если соответствующими знаниями/навыками вы не обладаете. Дело в том, что для начала необходимо убедиться в том, что качество устройства приемлемое. Кроме того, соединения также должно быть надежным. Более того, если вес бака больше тридцати килограмм, то для его крепления необходимо использовать специальные крепежи.

Виды систем отопления

Существуют две основные разновидности отопительных систем – открытые (незамкнутые) и закрытые (замкнутые). Первые являются самыми простыми, теплоноситель в них течет по трубам самотеком, без помощи насосов, повинуясь законам физики. Расширительный бак для отопления открытого типа располагается в самой верхней части контура – выше, чем верхняя линия установленных в здании батарей. Давление в таком контуре отопления достаточно маленькое, близкое к атмосферному.

Расширяясь под воздействием тепловой энергии, теплоноситель нуждается в частичном удалении из отопительного контура. Именно для этого и служит простейший расширительный бачок для отопления открытого типа, смонтированный выше всех установленных в доме радиаторов (часто ставится на чердаке). В него направляются поступающие из труб излишки. Если их образуется слишком много, часть из них самотеком удаляется из отопления через патрубок, приваренный к расширительному бачку.

Несмотря на размеры и кажущуюся простоту работы, расширительные бочки играют важную роль в надежности работы всей отопительной системы.

Теплоноситель в открытых (незамкнутых) системах отопления напрямую соприкасается с атмосферным воздухом, так как расширительные бачки здесь не герметичны. И если в трубах и радиаторах образуются воздушные пузырьки, они удаляются через сам бак, без использования специальных клапанов. Помимо расширительного бака для открытой системы отопления, здесь нередко устанавливаются циркуляционные насосы – в большинстве случаев они монтируются сразу после котла, вместе с байпасом.

Закрытые (замкнутые) системы отопления являются герметичными – в них теплоноситель не контактирует с атмосферным воздухом. Особенности монтажа таких систем:

• Обязательное применение циркуляционных насосов – для обеспечения правильной циркуляции теплоносителя;
• Обязательное применение группы безопасности – она отвечает за сброс давления;
• Обязательное применение автоматических спускников воздуха – не нужно объяснять, за что они отвечают.

Теплоноситель здесь течет под давлением, создаваемым циркуляционным насосом

И если в открытых системах уделяется особое внимание уклону труб, то здесь этот уклон не нужен. Главным достоинством закрытого отопления является быстрое и гораздо более равномерное распределение тепла по обогреваемым помещениям

Вы можете смонтировать расширительный бак для отопления закрытого типа в любой произвольной точке дома – около отопительного котла, на высоте второго этаже и в любом другом месте. Но чаще всего расширительные бачки систем отопления закрытого типа ставят около отопительных котлов, вместе с группами безопасности.

Где ставить бак

Начнем с того, что в частных домах устанавливаются только закрытые системы отопления. Сам контур движения воды может иметь открытые места, вернее всего одно – расширительный бак, который бывает открытым и закрытым, но помимо этого отопительная система обычно направлена только на обогрев дома.

В редких ситуациях к ней подключается бойлер, но это уже совсем другая история.

Традиционно схема подключения расширительного закрытого или открытого бака неподалеку от котла отопления.

Если говорить о частном доме, то это должно происходит в котельной, а в случае квартиры обогревательные котлы обычно находятся в кухне, а потому и расширительный бак стоит ставить именно там.

Кроме того, надо сразу подумать о том, что доступ к этому бачку был свободным и удобным для его использования или обслуживания – не надо его засовывать в странные места или за шкафы.

Но с креплением мы еще не закончили. Вместе с тем у нас должен быть вентиль для подключения расширительного бака.

Хотя, если быть более точным, то этот вентиль будет контролировать доступ жидкости из системы к расширительному баку.

Так вот, этот вентиль обычно не очень легкий, но он не должен оказывать физическое воздействие на расширительный бак – у него должны быть собственные опоры или крепления, чтоб эти две детали были независимыми.

Принцип работы мембраны в гидроаккумуляторе

На самом деле, сменная мембрана для гидроаккумулятора – это его самая важная часть. Без нее, это будет просто накопительный металлический бак. Мембрана представляет собой резиновую грушу, сделанную из каучука. В зависимости от размеров самого бака, она может быть разной емкости, однако от этого, принцип ее работы не меняется.

Мембрана внутри гидробака

Она вставляется внутрь бака и делит его на две части:

В одну насосом закачивается воздух.

Во вторую подается вода с системы водопровода.

Давление воздуха в баке составляет 1,5-2 атмосферы. Благодаря этому, в водопроводе поддерживается постоянное рабочее давление.

Кроме этого, сменная мембрана для гидроаккумулятора выполняет еще одну важную задачу – она предохраняет водопровод от гидроударов и защищает насос от слишком частых включений. Происходит это таким образом:

• например, мощность насоса составляет 3 м3час, а кран потребляет 0,6 м3час;
• получается, что когда открывается кран, то сразу же включается насос, однако, поскольку он подает воды значительно больше, чем нужно крану, он сразу же выключается. А как только давление в системе упадет – насос снова включится. Таким образом, он будет включаться и выключаться через каждую секунду – а это может привести к тому, что устройство просто сгорит;
• благодаря гидроаккумулятору, насос будет включаться только тогда, когда давление в мембране упадет ниже заданного.

Получается, что это устройство занимает важное место в системе водоснабжения. И желательно знать, как отремонтировать его своими руками

Тем более, это не так сложно.

Как определить разрыв мембраны?

Другая часто встречающаяся неполадка – разрыв внутренней мембраны гидроаккумулятора. Мембрана сделана из очень прочной резины, и способна выдержать несколько лет службы, периодически наполняясь водой и сжимаясь, выдавливая воду в трубопроводную сеть. Однако, у любой детали имеется предел прочности и определённый срок службы. Со временем мембрана может терять свою упругость и прочность, в итоге разрываясь. Прямым свидетельством о разрыве мембраны служат такие признаки:

• Давление в системе не равномерное. Кран как бы выплёвывает воду порциями.
• Стрелка манометра гидроаккумулятора перемещается скачкообразно, от максимума к минимуму.

Чтобы убедиться в прорыве мембраны следует стравить воздух из золотника с тыльной части бака. Если вместе с воздухом, наполняющим за мембранное пространство, выходит вода, то резиновая перегородка точно прорвана, и требует замены. Поменять мембрану вполне возможно своими руками. Для этого в сантехническом магазине приобрести новую мембрану. При покупке внимательно следите, чтобы резиновая комплектующая была именно от вашей модели гидробака.

Затем разбираем гидроаккумулятор, развинчивая соединительные болты. Разорванная деталь удаляется, а на её место ставится новая мембрана. Затем бак собирается, а все соединительные болты равномерно и крепко затягиваются.

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары, мы выяснили. Но есть и другие:

• Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включится только тогда, когда ее останется совсем немного.
• Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.

• Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Виды

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

• для холодной воды;
• для горячей воды;
• для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху, и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера