Давление воздуха в гидроаккумуляторе системы отопления. Гидроаккумулятор для систем отопления устройство и принцип работы

Для нормализации давления в системе отопления используется целых ряд устройств. Но важнейшим из них является или гидроаккумулятор. Его конструкция дает возможность в автоматическом режиме стабилизировать показатели давления теплоносителя при изменении температурного режима.

Назначение

Гидроаккумулятор устанавливается только для систем отопления закрытого типа. Они характеризуются высоким давлением воды, которое происходит вследствие ее нагрева. Поэтому при превышении допустимого показателя необходима система компенсации. Для этого и предназначен гидроаккумулятор.

Он представляет собой стальную конструкцию, которая внутри разделена на две камеры. Одна из них предназначена для заполнения водой из системы отопления, а вторая служит воздушным компенсатором. Для установки оптимального показателя давления в воздушной камере в гидроаккумуляторе предусмотрен клапан. С его помощью изменяют степень нагнетания воздуха, тем самым адаптируя устройство под параметры конкретной системы отопления.

Камеры разделяет эластичная мембрана или баллон из резины. При поднятии температуры воды в трубах выше критической происходит скачок давления. Жидкость, расширяясь, начинает давить на стенки разделительной мембраны. Она же, в свою очередь, под действием этой силы увеличивает объем заполнения водяной камеры. Это приводит к нормализации давления внутри всей системы.

Правила подключения, схема

При монтаже гидроаккумулятора следует руководствоваться определенными правилами. Прежде всего – необходимо выбрать участок в тепловой магистрали, где он будет установлен. Специалисты рекомендуют монтировать расширительный бак в обратную трубу с охлажденной водой. Но в то же время он должен быть установлен до насосного оборудования. Общая схема монтажа выглядит следующим образом.

Как видно, в качестве защиты магистрали от перепада давлений жидкости на выходе из отопительного оборудования установлен предохранительный клапан. Он выполняет те же функции, что и гидроаккумулятор, но рассчитан на более высокие скачки давления. Расширительный бак необходим для нормализации работы отопления при небольших перепадах давления.

Перед началом монтажа следует учесть следующие особенности:

• Выбор места установки. Основным требованием к нему является свободный доступ к устройству. В особенности это касается регулировочного клапана воздушной камеры.
• На участке между и расширительным баком не должно стоять другой запорной или регулирующей арматуры. Она может внести существенные изменения в гидравлическом сопротивлении.
• Температура в помещении, где устанавливается гидроаккумулятор, не должна быть ниже 0°С.
• Его поверхность не должна испытывать механические нагрузки или внешние воздействия.
• Срабатывание редуктора давления на выпуск воздуха из камер должно быть установлено согласно параметрам отопительной системы.

Руководствуясь этими правилами можно самостоятельно установить расширительный бак. Но при этом следует соблюдать правила подключения, использовать изделия из качественного материала и рассчитать оптимальный объем бака.

Для расчета необходимо знать общий объем системы отопления, оптимальную и максимальную величину давления в ней, а также коэффициент расширения воды. Формула для вычисления величины гидроаккумулятора мембранного типа:

• е – коэффициент расширения воды – 0,04318;
• С – общий объем системы отопления;
• Pi – начальное давление;
• Pf – максимальное давление.

Рассмотрим пример расчета для отопления с общим объемом 500 л, оптимальным показателем давления в 1,5 бар, а максимальным – 3 бар.

В данном случае оптимально подобрать гидроаккумулятор общим объемом 50 л.

Эта методика позволит правильно выбрать и подключить расширительный бак для системы отопления закрытого типа.

Сегодня нам с читателем предстоит выяснить для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения и как он работает. Кроме того, мы познакомимся с несколькими схемами водоснабжения, включающими это устройство. Итак, приступим.

Что это такое

Гидроаккумулятором называется емкость из черной или из нержавеющей стали, разделенная эластичной мембраной (как правило, грушевидной формы) на два отсека. Один из них в процессе работы заполнен водой, второй - воздухом.

Любопытно: в заводских условиях воздушный отсек нередко заполняется азотом. Бескислородная среда исключает коррозию стенок бака.

Если он используется для создания резерва воды или в качестве буферной емкости в системе с насосом, действует простое правило: больше - лучше.

А вот при выборе мембранного расширительного бака нужен расчет, учитывающий расширение воды в рабочем диапазоне температур.

При расчете не стоит забывать про то, что полный объем и вместимость мембранного бачка различаются примерно вдвое. На практике его объем обычно принимается равным 1/10 от объема бойлера.

Настройка и ремонт

Типовая неисправность мембранных баков - разрыв эластичной мембраны - уже упоминалась выше.

Для ремонта необходимо:

1. Отключить изделие от водопровода;
2. Открутить накидным или рожковым ключом удерживающие фланец болты;

1. Вынуть старую мембрану и установить на ее место новую;

1. Собрать мембранный бак и вновь подключить его.

Регулировка гидроаккумулятора для систем водоснабжения выполняется через штатный ниппель с контролем давления по манометру.

Для уменьшения давления достаточно нажать на ниппель и стравить воздух; для его увеличения бак накачивается велосипедным или автомобильным насосом (как вариант - компрессором).

Важный момент: в системе с насосом и автоматическим реле давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 10% ниже давления включения насоса. При несоблюдении этого правила нас ждут кратковременные перебои в подаче воды в момент опустошения мембранного бачка.

Схемы подключения

Как должна быть устроена система водоснабжения с гидроаккумулятором? Ответ вполне предсказуемо зависит от функций последнего.

Накопление воды

Бак подключается к водопроводу в любой его точке. На вводе водоснабжения монтируется обратный клапан, срабатывающий при падении давления в магистральном водопроводе и исключающий слив находящейся в гидроаккумуляторе воды.

Ресивер в системе с насосом

Гидроаккумулятор подключается к водопроводу в любой точке. Обратный клапан нужен и в этом случае. Инструкция по его установке определяется типом насоса: у погружного он монтируется на выходном патрубке, у поверхностного - на конце всасывающей трубы. В последнем случае перед клапаном желательна установка фильтра грубой очистки.

Насосная станция и резервная емкость

Довольно распространенная схема резервного водоснабжения, реализованная, в частности, в доме автора статьи - подача воды насосной станцией из накопительной емкости.

Зачем нужен в этой схеме гидроаккумулятор - мы уже выяснили: он стабилизирует давление во внутреннем водопроводе при включении насоса и делает его запуски более редкими.

У подключения емкости и насосной станции есть ряд тонкостей:

• Поплавковый клапан (такой же, как в сливном бачке унитаза) обеспечивает автоматическое наполнение резервного бака из магистрального водопровода. Клапан устанавливается в боковую стенку бака чуть ниже крышки;

• Входной патрубок насосной станции подключается к врезке в нижней части бака;
• Участок между емкостью и насосом должен иметь как минимум такой же внутренний диаметр, что и всасывающий патрубок. Иначе он будет ограничивать производительность насосной станции;

• Между емкостью и насосом должен стоять обратный клапан. Без него находящая в мембранном баке под давлением вода будет сливаться обратно в емкость сразу после отключения насоса;

• Поплавковый клапан подключается к вводу водоснабжения. После него (но до врезки напорной линии насоса) устанавливается второй обратный клапан или шаровый кран. В последнем случае система водоснабжения переключается с магистрального водопровода на емкость вручную; зато при закрытом кране вода во внутренний водопровод будет подаваться только из емкости.

Подсказка: постоянное обновление воды в баке не даст ей застояться и приобрести неприятный запах.

Борьба с гидроударами

Предназначенный для защиты от гидроударов мембранный бачок монтируется на вводе водоснабжения, до сантехнических приборов и подключаемой к воде бытовой техники. В случае коллекторной разводки воды допустима его установка на коллекторе.

Расширительный бак ГВС

Предназначенный для компенсации теплового расширения воды мембранный бачок подключается к водопроводу после бойлера или непосредственно перед ним.

Кроме него, в системе должны присутствовать еще два элемента арматуры:

1. Обратный клапан перед бойлером. Он поможет сохранить нагретую воду при отключении водоснабжения. Клапан ставится перед расширительным баком;
2. Предохранительный клапан. Он обычно ставится сразу после обратного и дублирует функции расширительного бака, сбрасывая избыток воды при угрожающе высоком давлении в водопроводе. Он, в частности, исключит повреждение бойлера и трубопровода при разрыве эластичной мембраны расширительного бачка.

Обязательно ли наличие мембранного бачка в такой системе?

Нет. Избыток воды вполне может быть сброшен через предохранительный клапан. Однако при значительном объеме бойлера количество сбрасываемой в дренаж воды будет исчисляться литрами, что несколько расточительно.

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на все накопившиеся у уважаемого читателя вопросы. Видео в этой статье наглядно покажет вам, как выполняется монтаж гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками. Успехов!

Качество работы отопительной системы частного дома во многом зависит от стабильности водоснабжения. Даже в штатном режиме эксплуатации коммуникационных сетей могут наблюдаться перепады давления. Обычно подобные сбои происходят без последствий и незаметно для пользователя, но риск повреждения оборудования и трубопровода есть всегда, и при высоких нагрузках он вполне может обернуться аварией. Застраховаться от неприятностей такого рода позволит гидроаккумулятор для систем отопления, выступающий буферным регулятором давления.

Устройство оборудования

В основе любого гидроаккумулятора предусматривается емкость для временного содержания воды, что и обуславливает второе название данного оборудования - расширительный бак. Резервуар делится на две части, одна из которых предназначена для жидкости, а вторая - для воздуха. Эти камеры разделяются эластичной мембраной, которая может менять положение в зависимости от текущего давления в системе и наполнения водой. Также устройство гидроаккумулятора для систем отопления не обходится без воздушного (пневматического) клапана, который забирает воздушные массы из бака. Небольшие по емкости резервуары дополняются отдельными регуляторами в виде шаровых кранов и тройников, позволяющих также удалять воздух из трубопровода. В комплектах с гидроаккумуляторами изготовители поставляют необходимую арматуру для подключения, монтажа и обвязки с другим сантехническим и отопительным оборудованием.

Виды конструкции гидроаккумуляторов

Параметры корпуса и конфигурация расположения коммуникационных патрубков определят условия установки расширительного бака. Принципиальными различиями обладают вертикальные и горизонтальные конструкции. В первом случае бак имеет скромные размеры, что позволяет его располагать в тесном пространстве. Хотя оптимизация габаритов относится скорее даже не к самим камерам, а к внешней оснастке с корпусом и отводными коммуникациями. Например, ниппель располагается в нижней части, что облегчает процесс вытравления лишнего воздуха. Вертикальный гидроаккумулятор для систем отопления чаще используют как дополнение к контурам, подключенным к погружным насосам.

В горизонтальных конструкциях предусматривается система отдельного отвода лишнего воздуха, которую обеспечивает выводной ниппель со сливным патрубком и шаровым краном. При боковом воздухоотводе приходится монтировать дополнительный участок трубопровода, что скрадывает пространство, но основа конструкции ненамного превосходит вертикальные баки по размерам. К тому же возможность установки гидроаккумулятора под насосом в некоторых случаях оказывается более выгодной, если не единственно возможной.

Принцип действия

Рабочий цикл начинается с закачивания циркулирующей воды для отопления из источника водоснабжения. По трубопроводу жидкость сначала направляется к мембране, а затем внутрь расширительного бака. В процессе наполнения камеры меняются показатели давления и в момент достижения установленной отметки циркуляционный насос отключается. Далее в зависимости от установок точки забора и потребления может начинаться расход воды, накопленной в баке. На этом цикле и строится принцип работы гидроаккумулятора в системе отопления с разной частотой повторения. Объем резервуара напрямую влияет на износостойкость системы и ее загрузку, поэтому технические характеристики имеют первостепенное значение в выборе модели расширительного бака.

Интенсивность циклов и чувствительность мембраны будет зависеть и от воздушной среды в одной из камер резервуара. В обычных моделях используется обычный воздух, но существуют и газовоздушные агрегаты, работающие от энергии сжатого газа (к примеру, азота). Вода и газ также разделяются мембраной с целью предотвращения завоздушивания труб. Но, кроме разделителя камер, может использоваться плавающий поршень с поплавковым механизмом, фиксирующим уровень наполнения резервуара водой.

Рабочее давление расширительного бака

Специалисты рекомендуют поддерживать уровень давления на 0,1-0,5 бар меньше, чем показатель манометра насоса. К примеру, если при запуске автоматики насос показывает начальное значение в 1,6 бар, то оптимальным для гидроаккумулятора будет 1,1-1,5 бар. Что касается максимального уровня, то в зависимости от модели он может составлять 6-10 бар. Для контроля давления в гидроаккумуляторе системы отопления используется реле, работающее с теми же средними показателями 1-1,5 бар. Но самое главное - обеспечивать корректность показаний, исключая влияние косвенных факторов при эксплуатации водопроводной линии. Так, для надежности и повышения герметичности рекомендуется в местах соединения расширительного бака и врезки приборов учета применять фум-ленту с герметиками.

Расчет объема гидроаккумулятора

От вместительности зависит функциональность бака, а также размеры конструкции. Для массивных гидроаккумуляторов требуется больше места, но они же делают работу системы более надежной и стабильной. И хотя накопление воды - основная задача данного оборудования, она не единственная и расчет следует вести из понимания того, что система должна компенсировать давление с логичным сокращением количества запусков насоса. Типовой расчет гидроаккумулятора для систем отопления по параметру объема выполняется по числу точек забора:

• До 2 потребителей - до 50 л.
• До 4 точек - 80-100 л.
• Более 5 точек водозабора - 150-200 л.

Другой подход предусматривает учет мощностного показателя. Так, для 500 Вт оптимальный объем составит 25 л, для 1000 Вт - 50 л, а 1500 Вт будет соответствовать 100 л и более.

Установка агрегата

Для гидроаккумулятора желательно предусмотреть отдельное место в котельной, которое будет защищено от внешних воздействий - в том числе температурных. Для моделей весом более 30 кг должна быть подготовлена специальная площадка наподобие стяжки. Она должна быть ровной и устойчивой. Крепление осуществляется через ножки конструкции - в подготовленную платформу вкручиваются специальные метизы, иногда допускающие возможность настройки по высоте. Также установка гидроаккумулятора в системе отопления выполняется с сохранением возможности будущей обвязки и свободного доступа к регулировочным механизмам. Как правило, вокруг оставляют радиус в 0,5 м свободного места, что позволит подключать необходимые коммуникации и производить ремонтно-профилактические процедуры.

Подключение гидроаккумулятора

Схема обвязки расширительного бака включает в себя прибор учета давления, фильтры очистки и патрубки для ввода и вывода. Основной канал водоснабжения посредством датчика давления настраивается на минимальное и максимальное значение. Расширительный бак должен сразу ориентироваться по значениям на 0,2-0,3 бар меньше, чем минимальный уровень давления реле. Затем выполняется подключение гидроаккумулятора к системе отопления с помощью пятивыходного штуцера. Его вводят в инфраструктуру посредством фланца с выпускным клапаном. Можно использовать в качестве переходного звена и жесткий шланг, который будет подключен по цепи к реле давлению, манометру и насосу. В последнюю очередь к выходному патрубку подключается водопроводная труба. Собранная сеть тестируется на наличие протечек опрессовкой, после чего производится запуск насоса.

Техобслуживание оборудования

Регулярно следует проверять бак на герметичность, выявляя также нарушения в соединениях с другими функциональными узлами и агрегатами. Производители гидроаккумуляторов для систем отопления рекомендуют примерно дважды в год проверять систему на уровень давления воздуха. Для этого выполняется полный слив воды, после чего подключается воздушный манометр и уже в пустом резервуаре измеряется воздушное давление. Полученный показатель соотносится с нормативным, после чего при необходимости через воздушный клапан автомобильным манометром выполняется подкачка.

Заключение

Присутствие расширительного бака в сети должно быть предварительно рассчитано и оценено с точки зрения финансовой и функциональной целесообразности. Далеко не в каждом случае гидроаккумулятор для систем отопления себя оправдывает. Например, если те же риски гидроудара при стабильном давлении невелики, то оборудование станет не более чем бременем, требующим лишних денежных и временных затрат на обслуживание. Но частные дома с большим количеством точек потребления теплоносителя и сложными разводками отопительных контуров даже при условии надежной системы водоснабжения рекомендуется оснащать гидроаккумуляторами хотя бы по причине поддержания устойчивых показателей давления внутри домашней сети.

Гидроаккумуляторы, представляют собой расширительные либо мембранные баки. Устройство и принцип работы для системы водоснабжения и отопления одинаковы, хотя функции у них различаются. Предлагаем вам разобраться в особенностях гидроаккумуляторов, как их выбирать и устанавливать в собственном доме своими руками.

Для чего нужен гидроаккумулятор

Существует несколько видов гидроаккумуляторов, которые используются для работы систем отопления или водоснабжения. Так для отопления берётся расширительный бачок, который легко переносит высокую температуру воды. Именно это отличает его от гидроаккумулятора для водоснабжения. При закипании воды, он забирает её в бачок.

Полезная статья: Зачем нужен гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Гидроаккумулятор для отопления при прорыве системы или снижении температуры у воды восполняет недостающий её объём в трубах и радиаторах. Также он позволяет прогонять скопившийся воздух в трубах.

Отопительная система представляет собой кольцо с циркулирующей в ней водой. При нагревании в системе вода увеличивается в объёме, а вместимость контура не изменяется. Гидроаккумулятор для отопительной системы забирает лишнюю воду в себя. Это позволяет выравнивать давление и не доводить воду до кипения. Если же это происходит, соединения труб и корпуса теплообменника и других элементов корпуса могут протечь.

Как выбрать гидроаккумулятор для отопления

Гидроаккумуляторы различаются по типу, они могут быть закрытыми и открытыми.
Открытый используется редко из-за требовательности к обслуживанию и некоторых других недостатков при эксплуатации. Закрытый тип гидроаккумулятора устанавливаются в аналогичных системах. Такой бак представляет собой овальный, круглый железный баллон с камерой (резиновой) внутри.

Расширительный бак

При незначительном количестве воды в отопительной системе, берётся бак с мембранным сосудом внутри. Чем больше объём бака, тем выше стоимость. Цена также зависит напрямую от марки и конструктивных особенностей. Для небольших домов нужен сравнительно небольшой гидроаккумулятор.

Перед покупкой расширительного бачка стоит произвести расчёт нужного объёма для него. При монтаже после насоса для водоподачи ставить гидроаккумулятор нельзя, иначе могут возникнуть резкие перепады давления.

Монтаж гидроаккумулятора отопления

Расширительный бак должен устанавливаться только в отапливаемой комнате. Если вес гидроаккумулятора превышает 30 килограмм, то он устанавливается на специальной подставке. Место для размещения расширителя, должно быть легко доступным для обслуживания.

Системы отопления и водоснабжения

Врезка делается в трубы только на обратке. Врезка производится между окончательным радиатором, вблизи от котла. Перед расширительным баком устанавливается обратный клапан и манометр для постоянного замера давления в системе.

Лучше всего выбирать модель со сменной мембраной, которая заменяется при поломке без особых усилий. При возможности и желании гидроаккумулятор можно установить без помощи со стороны, но если нет уверенности или не хочется долго возиться, можно нанять специалиста. Однако, в таком случае вам не удастся сэкономить.

Теплоаккумулятор в системе солнечного отопления

Также почитайте: Как проложить в доме водопровод

Теперь вы знаете устройство и принцип работы гидроаккумулятора, поэтому сможете подобрать походящую модель для своего загородного дома. Правильно смонтированная система отопления – залог уюта и тепла в холодное время года. Надеемся, что статьи с нашего сайта будут вам полезны при строительстве дома, обустройства дачного участка и проведения досуга в кругу семью.

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.