Подбор расширительного бака для водоснабжения: Программа подбор гидроаккумуляторов для водоснабжения

Разное

Содержание

Расширительный бак для водоснабжения — виды, расчет, выбор

Автор Монтажник На чтение 17 мин Просмотров 11.2к. Обновлено

При монтаже систем автономного водоснабжения помимо водозаборных электронасосов используют автоматические приборы управления их работой, монтируемые по-отдельности или входящие в состав насосных станций. Один из основных узлов автоматики — расширительный бак для водоснабжения, являющийся незаменимым элементом и выполняющий в системе ряд важных функций.

Если для забора воды с небольших глубин применяют поверхностные насосные станции, в состав которых входит расширительный бак (гидроаккумулятор), то при использовании погружных электронасосов прибор приобретается отдельно. Перед покупкой подходящего гидроаккумулятора полезно знать их разновидности, схемы подключения, варианты монтажа и настройки приборов. Любому потребителю, самостоятельно занимающемуся монтажом автономной системы водоснабжения, не помешают знания о формулах расчета объема мембранного бака и критериях его выбора с учетом советов опытных специалистов.

Рис. 1 Расширительный бак для водоснабжения в частном доме

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.

Все мембранные баки состоят из двух основных частей, включающих в себя металлический бачок и внутреннюю эластичную мембрану с запрессованным в крышку корпуса входным штуцером. При работе электронасоса на закрытые краны вода поступает во внутреннюю эластичную оболочку и происходит ее растяжение (расширение), в определенный момент водоподача прекращается и гидробак остается в наполненном состоянии.

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

Из принципа работы гидробака понятно, что он накапливает (аккумулирует) некоторый объем воды в своем внутреннем эластичном баллоне или части корпуса. Благодаря этому в системе определенное время поддерживается нужное давление, а также создается некоторый запас воды, полезный в аварийных ситуациях при кратковременном отключении электричества, повреждениях водопровода, отказе электронасоса.

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

Так как наполненная водой емкость гидробака отдает водные ресурсы в течение длительного времени, зависящем от его объема и потребления, ровное давление в водопроводе поддерживается длительной период времени. При отсутствии накопительной емкости трубопровод освобождался бы от водных ресурсов быстрее — это вызывало бы быстрое падение давления в системе и частое включение электронасоса.

Рис. 3 Принцип работы гидроаккумулятора

Расширительный бак для защиты от гидроударов

Защита от гидроударов — один из ответов на вопрос, зачем нужен гидробак. Принцип компенсации им гидроударов в системе заключается в следующем: при отключении — включении электронасоса происходит резкая остановка или движение водных потоков. При этом в силу инерционности вода оказывает физическое воздействие на оболочку трубопровода, запорную и регулирующую арматуру, передавая им свою кинетическую энергию. Узлы и детали водопроводной системы начинают смещаться, в результате чего происходит ослабление резьбовых и компрессионных соединений, крепежа трубопровода, появляется сбои в работе автоматики.

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.

Статья по теме:

Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором. В отдельной статье даются схемы подключения гидроаккумулятора, рассказывается про монтаж водоснабжения из скважины с погружным и поверхностным насосом.

Гидроаккумулятор для увеличения срока службы насосного оборудования

Принцип работы автоматики включения и отключения электронасоса состоит в реакции реле на заполнение емкости гидробака водой — как только внутренняя резиновая оболочка начинает растягиваться и оказывать сопротивление давлению водных масс, в определенный момент срабатывает реле давления и отключает электронасос. Понятно, что чем дольше заполняется водой внутренняя оболочка гидробака, тем большее время насос находится во включенном состоянии.

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

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:

  1. По способу установки различают модели вертикального и горизонтального расположения, последние, как правило, имеют меньший объем и всегда используются в составе насосных станций.
  2. 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.
  3. 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.

Рис. 5 Разновидности мембран

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.

В конструкции предусмотрена возможность замены внутренней оболочки, которая оснащена специальной горловиной и зажимается фланцем с помощью нескольких болтов. В гидробаках большого объема оболочка дополнительно фиксируется за хвостовой выступ в задней части к ниппелю, через который производится подкачка воздуха.

Основная задача при смене эластичного баллона — точно разместить его горловину в посадочном гнезде гидробака и не пережать при фиксации фланцевыми болтами. Преимуществом данного вида гидроаккумуляторов является отсутствие контакта воды с внутренней поверхностью металлического бака — это предотвращает коррозию и увеличивает срок службы прибора.

Бак со стационарной диафрагмой

В подобных конструкциях цилиндрический корпус состоит из двух половинок, при сборке резиновая диафрагма надежно запрессовывается между ними. Попадающая внутрь корпуса вода контактирует с внутренней поверхностью бака и оказывает на него негативное воздействие, ускоряя коррозию.

Чтобы предотвратить разрушение металла, внутренние стенки резервуара покрывают антикоррозионными составами. Конструкция с неразъемным соединением чаще используются в гидробаках отопления, техническая резина которых в отличие от пищевой имеет более высокие температурные характеристики и рассчитана на большее число циклов сжатия и расширения. К тому же диафрагма расширительных баков отопления не работает в режимах сильного сжатия и расширения, что еще более увеличивает срок ее службы и делает неразборную конструкцию оправданной с технической точки зрения.

Рис. 7 Материалы изготовления и конструктивное устройство мембранного бака со встроенной диафрагмой

Установка и настройка гидроаккумулятора

Установка бака в системе водоснабжения производится вместе с реле давления, сухого хода (при использовании погружных электронасосов) и манометром. В большинстве случаев для подключения этих приборов используют пятивходовой фитинг с отводами стандартных диаметров и резьбы для подключения: напорного трубопровода от электронасоса, внутридомовой водопроводной магистрали, реле давления, манометра и гидроаккумулятора. При монтаже обвязки гидроаккумулятора выполняют следующие операции:

  1. В трубопровод, идущий от электронасоса, помещают фильтр грубой очистки от песка. Многие профессионалы и мастера специализированных фирм устанавливают вместо или вслед за фильтром очистки от песка прибор тонкой очистки, мотивируя это тем, что при таком расположении не будет загрязняться мембрана реле давления, являющаяся основным исполнительным элементом в автоматической системе управления. Однако подобное подключение к системе водоснабжения приводит к тому, что электронасос вынужден работать на фильтр тонкой очистки с низкой пропускной способностью — это потребует приложения большей мощности и может привести преждевременному выходу агрегата из строя из-за перегрузки (перегрева).
  2. Далее за фильтром грубой очистки в линию помещают пятивходовой фитинг. К нему прикручивают реле давления и манометр. Для удобства пользования в случае выхода из строя, к примеру, гидроаккумулятора или любых элементов автоматики, в систему устанавливают отсекающие запорные краны. Один из них ставят на выходе пятерника, предназначенного для подключения к гидроаккумулятору, второй устанавливают на входе внутридомового трубопровода.

Рис. 8 Схема обвязки гидроаккумулятора с поверхностным насосом

  1. Иногда требуется слить воду из гидроаккумулятора, в этом случае от запорного шарового крана откручивают гибкую подводку и освобождают резервуар, по аналогии поступают и с внутренней водопроводной системой, спуская воду через дополнительный кран в линии или через весь трубопровод в скважину.
  2. Для нормального функционирования погружного электронасоса обязательна установка реле сухого хода. Для этого перед пятивходовым фитингом ставят тройник с боковым отводом, в который вкручивают реле.
  3. Многие устанавливают шаровый кран в напорный трубопровод от электронасоса на входе пятивходового распределителя. Данное действие не совсем понятно с точки зрения логики (зачем нужен кран) — обычно в водопроводную магистраль на выходе погружного электронасоса или всасывающего напорного трубопровода поверхностной насосной станции ставят обратный клапан, предотвращающий стекание воды обратно в скважину через электронасос или трубу. А если понадобится слить воду из внешнего подземного трубопровода обратно в скважину, это можно сделать открыванием обратного клапана (дополнительного вентиля) — за счет уклона проложенного трубопровода к источнику она уйдет самотеком. К тому же при случайном закрытии шарового крана, его засорении, потере работоспособности, насос будет качать воду в закрытую систему без автоматики и выйдет из строя.
  4. К запорным шаровым кранам подключают с помощью гибкой подводки гидроаккумулятор и внутридомовой трубопровод.
  5. Собранный узел вместе с пятерником и элементами автоматики обычно крепят к стене помещения, в котором находится поверхностный электронасос, гидроаккумулятор. Если это невозможно по каким-либо причинам, пятерник прикручивают ко входному патрубку гидроаккумулятора напрямую или через переходной отрезок трубы, аналогичным образом поступают при подключении узла к электронасосу.

Статья по теме:

Насосные станции водоснабжения для частного дома. Возможно, читая, что такое расширительный бак для водоснабжения, будет интересно узнать, что из себя представляет, из каких элементов состоит и как работает насосная станция для водоснабжения, а также характеристики, как выбрать, производители и цены.

Рис. 9 Расширительный бак для водоснабжения с обвязкой в кессонном колодце

Расчет объема гидроаккумулятора

Подбор мембранного бака в первую очередь производят по его главному параметру — объему, если он мал, система будет работать неэффективно со слишком частыми включениями электронасоса и небольшими гидроударами. При превышении объема застой воды в баке может сделать ее непригодной для питья.

Для расчета объема гидробака используют следующую формулу:

Vt = 16,5 · Qmax/А · Pmax · Pmin/(Pmax – Pmin) · 1/Pg, где:

  • Vt — объем гидробака;
  • Qmax – подача воды в единицу времени, измеряется в литрах в минуту, стандартное водопотребление для одной семьи составляет 3м3/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.

В результате получаем:

Vt = 16,5 · 50/20 · 3 · 1,5/(3 – 1,5) · 1/1,35 = 91,66 л

Как видно из таблицы на рис. 10, максимальный объем воды внутри любого расширительного бака не превышает 50% от его паспортных данных.

Расширительный бак для водоснабжения в различных системах – схемы монтажа

Помимо работы в качестве оборудования для автономного водопровода, мембранный расширительный бак для водоснабжения нередко используют в других целях, устанавливая его в отопительные, водосборные и водоснабжающие системы различного инженерного исполнения. При этом основные критерии выбора — температурные характеристики внутренней оболочки, объем бака и способ его размещения на поверхности.

Рис. 11 Гидробак с бойлером косвенного нагрева – схема и пример размещения

Обвязка бойлера косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева предназначен для создания запасов горячей воды в доме, конструктивно он выполнен в виде металлического утепленного резервуара для сбора воды, внутри которого находится отопительный трубопровод. Поступающая в бойлер холодная вода нагревается трубами, по которым циркулирует теплоноситель системы отопления — таким образом установка не потребляет электроэнергию, а потребитель всегда имеет запас горячей воды. Также петлевая схема подключения трубопровода бройлера с рециркуляцией не позволяет остывать воде в трубах.

Общеизвестно, что при нагреве вода расширяется и в закрытом бройлере из-за этого повышается давление. Для компенсации к нему подключают вертикально установленный расширительный бак для систем водоснабжения, оболочка которого принимает на себя возросшее давление воздуха.

Рис. 12 Вертикальный расширительный бак для водоснабжения в системах обезжелезивания

Запас воды

Для обеспечения автономного водоснабжения вовсе не обязательно устанавливать погружные или поверхностные электронасосы в водные источники и производить непрерывный водозабор. Альтернативный метод — кратковременный сбор воды и хранение ее запасов в накопительной емкости. Для его реализации на чердаке дома устанавливают накопительный бак, наполняют его водой из любого источника с помощью электронасоса, предусматривая разрыв цепи электропитания поплавковым выключателем, установленным на стенке накопительной емкости.

Недостатком способа сбора жидкости в накопительную емкость является неудобство ее размещения на чердаке, а также низкий напор без мембраны при малой высоте расположения (1 бар на 10 метров вертикального водного столба), не всегда достаточный для комфортного водопотребления.

Альтернатива данному варианту — использование накопительного гидробака большой емкости. Его можно разместить в любом месте дома и даже в подвале, а элементом, управляющим электронасосом, служит реле давления. В этом случае подобранный гидробак обеспечит значительно больший напор воды во внутреннем водопроводе по сравнению с накопительной емкостью на чердаке. Его второе немаловажное преимущество — нахождение внизу, благодаря этому подключаемый трубопровод не будет портить дизайн и эстетичный вид дома в отличие от накопительного бака, к которому придется протягивать линию по верху.

Рис. 13 Схема монтажа гидроаккумулятора в системе со скважинным насосом

Ролик #2. Неправильная работа насосной станции часто связана с неисправностями гидроаккумулятора:

Ролик #3. Нюансы выбора гидробаков для водоснабжения:

Еще на этапе планирования и разработки водопроводной системы необходимо продумать все принципиально важные моменты и просчитать все параметры. Если нет уверенности в непогрешимости своих расчетов и правильном выборе гидробака для водоснабжения, лучше обратиться к специалистам.

Большинство фирм, реализующих профессиональное оборудование, предоставляют консультации или даже проводят расчеты бесплатно. Это поможет избежать ошибок и лишних трат.

Мы ждем ваши комментарии с рассказами о собственном опыте в использовании расширительного бака, с вопросами, возникшими в ходе ознакомления с представленной информацией. Нам интересны ваши замечания и вероятные предложения. Прокомментировать материал можно в расположенном ниже блоке.

Как выбрать бак для систем водоснабжения

Бак для водоснабжения (расширительный бак) представляет собой емкость, используемую для автономного отопления и водоснабжения. Он предотвращает возникновение повышенного давления и защищает систему от гидравлических ударов. Расширительные баки подбираются индивидуально для каждой системы с учетом всех параметров и характеристик. Они должны быть устойчивы к повышенному давлению и не восприимчивы к коррозии.

Главная задача расширительных баков для водоснабжения поддержание оптимального давления в системе. Для этих целей в баках используются компенсаторы, выравнивающие нагрузку на все части системы водоснабжения. Бак и мембрана, контактирующие с водой, изготавливаются из материалов, не влияющих на вкус воды. Такие материалы должны быть сертифицированы и отвечать санитарно-гигиеническим требованиям.

Бак для водоснабжения: принцип действия.

Внутри расширительного бака размещена резиновая мембрана, делящая бак на две части. В одну накачивается воздух, другая часть остается пустой. Пустая часть бака после запуска водоснабжения заполняется водой. Часть с закачанным воздухом предназначена для поддержания заданного напора. Давлением воздуха вода выдавливается из бака в трубопроводы, благодаря чему создается устойчивое состояние системы. без перепадов и перегрузок.

Бак расширительный для водоснабжения: особенности работы.

Вода, попадающая из скважины в бак, находясь под давлением, увеличивает мембрану и уменьшает объем воздуха, создавая при этом некоторое давление. После достижения необходимого уровня давления насос отключается, вода расходуется и давление падает. Для поддержания давления насос опять включается.

Помимо прочих положительных качеств, мембранный бак компенсирует гидравлический удар, тем самым намного сокращая частоту включения насоса. Это повышает срок эксплуатации элементов системы и экономит электроэнергию. Кроме того, при отключении электричества бак для водоснабжения может играть роль прибора-«допользования». Т.е. вода еще некоторое время будет поступать потребителю.

Расширительные баки бывают горизонтальной и вертикальной формы, открытыми и закрытыми. Объем воды, как и рабочее давление, также варьируются.

Структура баков для систем водоснабжения.

Конструкция гидроаккумулятора не слишком сложна: он состоит из герметично закрытой емкости овальной формы. Баки для систем водоснабжения имеют две внутренние камеры: воздушную и жидкостную. От аналогичных отопительных эти агрегаты отличаются наличием разделительной мембраны, а также характером материала ее изготовления.

Для того чтобы не навредить высокому качеству питьевой воды, ее делают из экологичного каучука, обладающего отличными гигиеническими свойствами. Что касается размеров баков — они могут быть совершенно разными, начиная от 8 и заканчивая 100 литрами.

Объем бака для водоснабжения

При расчете объема бака учитывается начальное давление воздуха, содержащегося в пустом отсеке бака, и рабочее (при максимальной нагрузке). Принципиальным же считается расчет необходимого напора воды. Хотя для потребителя и достаточно знать соотношение объема бака к объему всей системы, неправильно подобранный бак приводит к скорому выходу из строя оборудования и  трубопроводов.

 Бак открытого типа

Такие приборы устанавливаются на максимально возвышенных точках системы отопления (чердаки, крыши зданий). Напор воды компенсируется лишь атмосферным давлением, из-за чего отсутствует возможность регулировки и возникает опасность протечки при избытке жидкости. Сейчас баки открытого типа используются крайне редко.

Как выбрать бак для системы водоснабжения?

Чтобы выбор оборудования был оптимальным, следует взять на вооружение несколько правил:

  • Необходимо принимать во внимание, в какой именно системе будут задействованы агрегаты.
  • Стоит учитывать, какой температурный режим планируется.
  • Обращать внимание на технические параметры оборудования, которые были заданы производителем.
  • Если планируется остановить выбор на мембранном типе бака, то нужно иметь в виду, что насос здесь имеет ограниченное количество включений. Однако данное замечание не актуально в том случае, если воду предстоит накапливать под действием высокого давления.
  • Если в системе применяется насос поверхностного типа, то к нему должен прилагаться небольшой по объему гидроаккумулятор, поскольку он имеет большее количество подключений в течение минуты, чем насос погружного типа.
  • Мембранные баки для систем водоснабжения с горизонтальным способом установки следует использовать только в паре с поверхностными насосами.
  • Стоит учитывать конкретные характеристики системы водоснабжения.

В итоге, назначение бака сводится к нескольким основным принципам:

  • Оборудование помогает избежать гидроударов, возникающих внутри комплекса.
  • С его помощью стабилизируется и поддерживается на одном уровне давление внутри системы.
  • Благодаря наличию баков, происходит оптимизация функций насоса, поскольку он будет защищен от слишком частых включений.
  • Помогает продлить срок эксплуатации насоса.

зачем нужен, как работает, как его подобрать?

Автономной системой подачи воды сегодня уже никого не удивить. Такие конструкции очень удобны и практичны, однако для их функционирования, зачастую, требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованным водопроводом, может просто не знать.  К примеру, автономная система подачи воды будет длительное время бесперебойно работать только в случае, если в нее включен расширительный бак для водоснабжения. Современная промышленность выпускает множество самых разных моделей таких устройств. Чтобы подобрать для себя оптимальный вариант, необходимо ориентироваться в типах оборудования и хорошо представлять себе принцип его работы.

Устройство и функции этого оборудования

Расширительный бак предназначен для поддержания давления в системе подачи воды. Чаще всего для водоснабжения используется закрытое оборудование мембранного типа. Оно представляет собой емкость, внутри которой установлена резиновая мембрана. Она делит устройство на две камеры: воздушную и водную. После запуска системы электронасос заполняет последнюю водой. Объем воздушной камеры при этом уменьшается. Чем меньше объем воздуха в баке, тем выше давление.

В качестве расширительного бака для системы водоснабжения используется конструкция мембранного типа. Резиновая диафрагма делит устройство на две камеры: воздушную и водную

Как только оно превысит запрограммированную отметку, насос будет автоматически отключен. Включится же он только после того, как давление упадет ниже минимальной запрограммированной отметки, при этом вода начнет поступать из водяной камеры бака. Цикл «выключение-включение» повторяется автоматически. Давление в системе можно проверить по  манометру, который может быть установлен на оборудовании.  Устройство можно настроить, выбрав предпочитаемый диапазон рабочего давления.

Установленный в системе водоснабжения мембранный расширительный бак выполняет сразу несколько функций:

  • Поддерживает давление при отключенном насосе.
  • Защищает систему от возможного гидравлического удара, спровоцированного перепадами напряжения в сети или попаданием в трубопровод воздуха.
  • Сохраняет под давлением некоторое количество воды.
  • Защищает насосное оборудование от преждевременного износа.

Использование расширительного бака дает возможность при малом водопотреблении не включать насос, а покрывать потребности в воде за счет жидкости, хранящейся в баке.

Вам также может быть полезен материал том, как правильно регулировать давление воды в системе водоснабжения с помощью реле: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/regulirovka-rele-davleniya-dlya-nasosa.html

Типы мембранных баков

Существует два основных типа расширительного мембранного оборудования.

Прибор со сменной мембраной

Главная отличительная особенность – возможность замены мембраны. Она вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. При этом нужно учесть, что в приборах большого объема для стабилизации мембраны ее дополнительно закрепляют задней частью к ниппелю. Еще одна особенность устройства в том, что вода, заполняющая бак, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью бака. Что оберегает металлические поверхности от коррозии, а саму воду от возможного загрязнения и существенно продляет срок эксплуатации оборудования.  Выпускаются такие модели, как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.

Устройства со сменной мембраной отличаются более долгим сроком службы, поскольку наиболее уязвимый элемент системы можно заменить и вода не соприкасается с металлическим корпусом прибора

Устройство со стационарной диафрагмой

В таких устройствах внутренняя часть бака разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Она не подлежит замене, следовательно, при выходе ее из строя, оборудование придется менять. В одной части устройства содержится воздух, в другой – вода, которая напрямую контактирует с внутренней металлической поверхностью прибора, что может провоцировать ее быструю коррозию. Для предотвращения разрушения металла и загрязнения воды внутренняя поверхность водной части бака покрывается специальной краской. Однако такая защита не всегда долговечна. Выпускаются устройства горизонтального и вертикального типов.

Разновидность прибора с жестко закрепленной мембраной. Конструкция предполагает, что вода соприкасается со стенками оборудования

В нашем следующем материале представлены рекомендации эксперта по выбору мембранного бака: https://aqua-rmnt.com/voprosy/podbor-membrannogo-baka-dlya-povysitelnoj-nasosnoj-ustanovki.html

Как правильно подобрать прибор?

Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем. При этом обязательно учитываются такие факторы:

  • Количество людей, использующих систему водоснабжения.
  • Число водозаборных точек, в количество которых входят не только душ и краны, но и бытовые приборы, например, стиральная и посудомоечная машины.
  • Вероятность, что вода будет расходоваться несколькими потребителями одновременно.
  • Предельное количество циклов «пуск-стоп» за один час для установленного насосного оборудования.

Специалисты рекомендуют в качестве ориентира при выборе расширительного бака использовать такие показатели:

  • Если количество потребителей не превышает трех человек, а установленный насос имеет производительность до 2куб. м в час, выбирается бак объемом от 20 до 24 л.
  • Если число потребителей от четырех до восьми человек и производительность насоса в пределах 3,5 куб. м в час устанавливается бак объемом в 50 л.
  • Если количество потребителей свыше десяти человек и производительность насосного оборудования составляет 5 куб. м в час, выбирают расширительный бак на 100 л.

При подборе нужной модели устройства стоит учитывать, что чем меньше объем резервуара, тем чаще будет включаться насос. А так же тот факт, что чем меньше объем, тем больше вероятность скачков давления в системе. Кроме того оборудование является и резервуаром для хранения определенного запаса воды. Исходя из этого корректируется и объем расширительного бака. Следует знать, что конструкция прибора позволяет установку дополнительного резервуара. Причем это можно сделать в ходе эксплуатации основного оборудования без проведения трудоемких демонтажных работ. После монтажа нового прибора объем резервуара будет определяться совокупностью объемов установленных в системе емкостей.

Кроме технических характеристик выбирая расширительный бак, особое внимание следует обращать на его производителя. Погоня за дешевизной может вылиться в гораздо более существенные расходы. Чаще всего для производства привлекающих своей стоимостью моделей используются самые дешевые материалы, а они, как показывает практика, не всегда качественные. Особенно важно качество каучука, из которого изготавливается мембрана. От этого напрямую зависит не только срок службы бака, но и безопасность воды, которая из него поступает.

При покупке бака со сменной мембраной обязательно нужно уточнить стоимость расходного элемента. Очень часто в погоне за прибылью не всегда добросовестные производители существенно завышают цену сменной мембраны. В таком случае будет более целесообразным подобрать модель другой компании. Чаще всего крупный производитель готов отвечать за качество своей продукции, поскольку дорожит репутацией. Таким образом, стоит в первую очередь рассматривать модели именно таких брендов. Это Джилекс и Elbi (Россия) и Reflex, Zilmet, Aquasystem (Германия).

Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он выбирается исходя из потребностей пользователей. Если впоследствии потребуется больший объем, можно будет установить дополнительный прибор

Особенности самостоятельной установки

Все расширительные баки можно разделить на две группы, определяющиеся способом подключения. Различают вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними не существует. При выборе руководствуются параметрами помещения, где будет размещено оборудование. В процессе монтажа следует придерживаться таких рекомендаций:

  • Расширительный бак устанавливается таким образом, чтобы к нему можно было обеспечить беспрепятственный доступ для обслуживания.
  • Необходимо предусмотреть возможный впоследствии демонтаж соединительного трубопровода для замены или ремонта оборудования.
  • Диаметр присоединяемого водопровода не может быть меньше, чем диаметр патрубка.
  • Нужно заземлить устройство, так можно избежать электролитической коррозии.

Монтаж прибора проводится со стороны всасывания насоса. На отрезке между насосным оборудованием и местом подключения нужно исключить все элементы, которые способны внести значительное гидравлическое сопротивление в систему. Линию подпитки подсоединяем к циркуляционному контуру всей системы.

По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения

Обратите также внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают в насосных станциях, и как их устранить самостоятельно: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/remont-nasosnoj-stancii-svoimi-rukami.html

Расширительный бак – неотъемлемая часть автономной системы водоснабжения. Он поддерживает необходимое давление в системе, предотвращает преждевременную порчу насоса и сохраняет определенный запас воды. Однако все эти функции выполняются только при условии грамотного подбора и правильно монтажа конструкции. Поэтому при отсутствии опыта лучше не увлекаться самодеятельностью, а найти квалифицированных специалистов, которые качественно установят любое устройство.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Мембранный бак для водоснабжения — подбор и инструкция монтажа

Нередко водопроводные системы в частном секторе функционируют нестабильно: возможны значительные перепады давления, что становится настоящей проблемой для современной бытовой техники. Для компенсации колебаний давления в водопроводных трубах применяют, чаще всего, мембранный бак для водоснабжения.

Мембранные баки представляют собой резервуары различной емкости, выполненные из металла и оснащенные резиновой мембранной. На рынке представлены мембранные расширительные баки двух видов: с фиксированной (несменной) резиновой перегородкой и заменяемой. Их задача – аккумулировать определенное количество воды и выдавать ее в нужный момент под нужным давлением, предотвращая излишнюю нагрузку в контуре системы и снижая риск возникновения аварийных ситуаций.

Устройство мембранного бака с фиксированной резиновой перегородкой

Принцип работы мембранного бака: после включения, насос закачивает воду в водяную камеру, объем воздушной камеры уменьшается, а давление в баке, соответственно, увеличивается. Когда давление превысит допустимую отметку, насос отключится до тех пор, пока оно снова не уменьшиться в результате водозабора (вода к потребителю поступает непосредственно из бака). Контроль за давлением и настройка реле рабочего диапазона осуществляется по манометру.

Осуществляя подбор мембранного бака для водоснабжения, следует учесть число пользователей системой, интенсивность расхода воды, ее общее количество. Все это влияет на основные параметры.

[include title=»РСЯ — в записи»]

Предварительное давление в мембранном баке – важный параметр. Обычно завод-изготовитель устанавливает его не более 4 бар, а на месте происходит корректировка. От правильности настройки зависит срок службы мембраны и надежность всей системы. Предварительное давление обязательно измеряют перед монтажом при опорожненном баке, оно должно быть ниже, чем давление включения насоса.

Максимальный и фактический объем мембранного бака не совпадают. Максимальный составляет не больше 75 % от всего объема, а фактический – гораздо меньше. Так, если перепад давлений между выключением и включением насосного оборудования находится в наиболее приемлемом для автономного отопления диапазоне 2-2,5 бар, то фактический объем воды составит около 30-35% от общей емкости. Нужно отметить, чем больше разница между показателями давления включения и выключения насоса, тем фактический объем мембранного бака больше.

Минимально допустимый объем мембранного бака находится в зависимости от интенсивности водозабора, от максимально допустимого количества включений-выключений насоса в час и от того, при каких значениях давления они будут осуществляться. Определить его (приблизительно) можно по следующей формуле: V = 2Q/N, в которой V – объем, м3; Q – предполагаемый забор воды, м3/ч;

N – допустимое число включений насоса в час. Важно знать, что бак, объем которого несколько больше минимально допустимого, будет способствовать продлению срока службы двигателя насосного оборудования.

Хотите установить мембранный бак для водоснабжения – инструкция должна содержаться в технической документации. Рассмотрим только некоторые моменты.

Удобнее всего установить мембранный бак до разветвления водопровода

  • Удобнее всего установить мембранный бак до разветвления водопровода. В помещении нужно предусмотреть возможность слива воды и подпитки системы. Температура воздуха в помещении должна быть выше нуля, замерзание воды не допустимо.
  • Место крепления должно иметь достаточную несущую способность. Мембранный бак не должен испытывать дополнительную статическую нагрузку от воздействия прочих агрегатов, труб и т.д.
  • Для установки баков объемом от 8 до 30 литров потребуется специальное настенное крепление, которое отличается повышенной прочностью. А баки большого объема лучше устанавливать на ножках.

[include title=»РСЯ — в записи»]

  • Перед монтажом необходимо еще раз убедиться, что технический расчет сделан правильно. Обязательно нужно ознакомиться с техническими характеристиками оборудования, которые есть на его корпусе, и не допускать превышения максимально допустимого давления как в воздушной, так и в водяной камере при выставлении предварительного давления и во время эксплуатации.
  • Бак должен быть заземлен во избежание электролитической коррозии.
  • На входе в бак целесообразно установить обратный клапан, если он не предусмотрен в конструкции насоса, а на выходе – манометр для контроля давления и автоматический клапан для выпускания воздуха.
  • В случае, если бак изначально не оснащен запорной арматурой, которая требуется при проведении технического осмотра, например, необходимо установить ее по месту монтажа.

Мембранные баки имеют массу преимуществ. Например, при их использовании исключается загрязнение воды, они имеют больший, по сравнению с другими, полезный объем, легко устанавливаются и практичны. Но монтаж их и эксплуатация потребуют соблюдения правил техники безопасности. Доверить установку мембранного бака лучше специалисту.

Расширительный бак для водоснабжения — виды и монтаж

В холодное время года, когда за окном холод и сырость, когда хочется уюта и тепла, особенно важно иметь хорошую систему отопления и водоснабжения. А для того чтобы не возникали перебои в их работе, стоит заранее уделить внимание такому важному элементу, как расширительный бак для водоснабжения. Именно от его технического состояния зависит надежность и долговечность этих жизнеобеспечивающих систем.

Содержание

Типы бачков ↑

Расширительные бачки являются неотъемлемыми атрибутами систем водоснабжения, систем отопления, а так же систем пожаротушения. Различают их два основных типа:

  • Расширительный бак открытого типа. Представляет собой емкость, на дне которой имеется соединение с трубой системы отопления. Характеризуется зависимостью уровня воды в нем от общего объема жидкости в системе. Чем выше температура воды, тем больший показатель ее объема. Бак размещается в самой верхней точке системы отопления, обычно, на чердаке здания. Для уменьшения тепловых потерь через его стенки емкость теплоизолируют. Открытый расширительный бак негерметичен, неэстетичен, громоздок, поэтому не подходит для размещения в помещении.
  • Расширительный бак закрытого типа или мембранный расширительный бак. Является герметичной металлической емкостью-капсулой, имеющей овальную или шарообразную форму. Внутри она разделяется мембраной, выполненной из термостойкой резины. В результате этого образовывается две камеры – жидкостная и воздушная. Внутри воздушного отделения устанавливается клапан, предназначенный для стравливания (спускания) воздуха в момент сильного повышения давления. Таким образом, жидкость занимает внутренний объем бачка.

Нюансы выбора ↑

Для того чтобы осуществить правильный подбор расширительного бака, необходимо точно знать общий объем теплоносителя.

[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

Кроме того, его выбор должен базироваться на строгом соответствии предельно допустимым границам диапазона давлений в отопительной системе.

Конструкция расширительного бака мембранного типа

Необходимо знать, что завышение заявленного объема расширительного бачка на его эксплуатационные параметры, а так же на функционирование отопительной системы в целом абсолютно не влияет. И наконец, при выборе стоит произвести расчет расширительного бака с учетом того, что теплоносителю отводится ограниченный объем внутри бака. А указанное начальное избыточное и максимально допустимое значения давлений с учетом соответствующих каждому из них коэффициентов определяют самую большую часть общего объема расширительного бака, отведенную под теплоноситель.

Важно знать! Эксплуатация бака, характеризующегося заниженным объемом воды, неизменно повлечет негативные последствия. Очевидно, что его использование в момент максимальных тепловых нагрузок, то есть тогда, когда давление в системе приближается к предельно допустимым величинам, приведет к протеканию теплоносителя в местах резьбовых соединений бака или же к образованию трещин. Расширительный бак для отопления, используемый при функционировании системы при малых тепловых нагрузках, будет являться причиной уменьшения давления в системе, и как следствие уменьшения объема теплоносителя. В результате атмосферный воздух просачивается внутрь емкости.

Обычно баки мембранного типа производятся с несъемной мембраной, которая жестко крепится к сечению бака. Внешняя поверхность емкости покрывается эмалью красного цвета, а внутренняя полость, непосредственно контактирующая с рабочей средой, то есть теплоносителем – специальной влагостойкой краской.

Стоит обратить внимание! К сожалению, не существует универсального материала для изготовления мембран. Но все же в процессе выбора бака стоит обратить внимание на вид и качество мембраны.

Любая мембрана имеет такие  рабочие характеристики:

  • диапазон рабочих температур;
  • санитарно-гигиенические требования;
  • долговечность;
  • динамичность работы системы;
  • устойчивость к диффузии воды.

Видео: как выбрать расширительный бак ↑

Если проанализировать принцип работы расширительного бака, относящегося к мембранному типу, то он заключается в следующем: нагретый в замкнутом контуре теплоноситель расширяется, когда прирост объема достигает емкости бака, мембрана растягивается, тем самым уменьшая долю воздушного пространства аналогично поршню (то есть воздух сжимается). В этот период давление в емкости расширительного бака, а соответственно и во всей системе увеличивается. Когда же температура воды снижается, ее объем в отопительной системе уменьшается. Кроме того, снижается и давление, поэтому принятая ранее вода посредством сжатого воздуха выталкивается назад в систему.

Важно знать! Перед тем как установить расширительный бак в собственном жилище, еще на стадии подбора необходимо удостовериться в наличии сертификата качества, а в некоторых случаях и сертификата безопасности. Именно в таком случае можно быть уверенным, что выбранный элемент отопительной системы будет надежным и функциональным.

Если происходит незначительная утечка жидкости, то давление и в системе, и в расширительном бачке падает, и сжатый воздух выдавливает резервный объем воды, таким образом происходит подпитка системы отопления. Начальный этап эксплуатации отопительной системы предполагает обстоятельства, при котором давление теплоносителя будет в определенной мере большим, чем гидростатическое давление системы. По этой причине жидкостная камера расширительного бака принимает теплоноситель в том количестве, которое соответствует эксплуатационным потерям. При увеличении объема жидкостной камеры емкости уменьшается объем и увеличивается давление в воздушной камере бака. Таким образом, установившееся давление является начальным эксплуатационным давлением отопительной системы.

Сейчас без проблем можно подобрать расширительный бак с необходимым объемом

Видео: как работает гидробак ↑

Безусловно, монтаж расширительного бака предполагает наличие профессионально составленного проекта, а так же инструкции по установке.

[include id=»2″ title=»Реклама в тексте»]

Изначально бак поставляется с газом, заполняющим весь внутренний объем и находящимся под избыточным давлением. Непосредственно перед выполнением монтажных работ бак заряжается на давление, величина которого предварительно рассчитана.

Установка расширительного бака сопровождается следующими особенностями:

  1. Емкость, объем которой превышает 500 л, может не пройти в стандартный дверной проем.
  2. Недопустима установка обратных клапанов и фильтров на ответвлении, соединяющем расширительный бак и систему отопления.
  3. Подключение расширительного бака должно производиться с учетом дальнейшего обслуживания. А это требует установки запорной арматуры на ответвлении к баку, причем таким образом, чтобы исключить случайное закрытие.
  4. Участок трубопровода: отключающий кран-патрубок бака должен быть оснащен дренажным краном.
  5. В непосредственной близости с местом монтажа схема подключения расширительного бака должна предполагать установку манометра и предохранительного клапана.

Схемы подключения расширительных баков для водоснабжения ↑

Видео: как подключить расширительный бак к системе водоснабжения ↑

Расширительные баки для систем отопления обычно подразумевают тепловую мощность до 6 МВт. Если же подразумевается эксплуатация отопительных систем большей мощности, то по причине постоянных утечек воды требуется обеспечение круглосуточной бесперебойной работы подпиточных насосов.

Какой расширительный бак выбрать для водопровода холодной воды: мембранный или с диафрагмой

На сегодняшний день сложно кого-либо удивить автономным водоснабжением. Такая система очень удобна и практична, но для её бесперебойной работы очень часто используются дополнительные устройства, о которых обычный человек может даже и не догадываться. Одним из таких элементов является расширительный бак для подачи холодной воды. На современном рынке водоснабжения представлено множество разнообразных моделей таких изделий. Поэтому, чтобы не ошибиться в выборе такого устройства, нужно понимать, на чём основан принцип его работы.

Конструктивные особенности и функционал

Основным предназначением расширительных баков является поддержание стабильного уровня давления в автономной системе холодного водоснабжения. Чаще всего в системах подачи воды используется мембранное устройство закрытого типа.

Такое изделие напоминает резервуар, внутри которого монтируется мембрана, изготовленная из резины и разделяющая его на две отдельные камеры для воздуха и воды. После пуска системы посредством электронасоса происходит заполнение водной части бака. В свою очередь, воздушный камера начинает утрачивать свой объем. При этом чем меньше остаётся воздуха тем больше нагнетается давление.

В момент, когда давление в воздушной камере превысит заданные параметры, произойдёт автоматическое отключение насосного оборудования. В свою очередь, включение насоса произойдёт только в том случае, когда уровень давления в расширительном баке понизится ниже минимального значения. При этом циклы запуска и остановки оборудования происходят в автоматическом режиме.

Для удобства многие модели расширительных мембранных резервуаров оснащаются манометром для контроля давления. Также современные устройства имеют возможность регулировки рабочего диапазона под параметры, подходящие потребителю. Установка расширительного бака в систему холодного водоснабжения предусматривает обеспечение следующих функций:

  • поддержание заданного уровня давления при неработающем насосе;
  • защита автономной системы подачи воды от непредвиденных гидроударов, которые могут провоцироваться перепадом напряжения в электросети или образованием воздушных пробок в трубопроводе;
  • сохранение определённого объёма воды под постоянным давлением;
  • дополнительная защита насоса от износа.

Установка расширительных баков для подачи холодной воды позволяет при незначительном потреблении водных ресурсов, вообще не использовать насосное оборудование, а покрывать потребность за счёт жидкости, накопленной в резервуаре.

Расширительный бак со съёмной мембраной

Основной отличительной особенностью такого оборудования является возможность менять мембрану по мере её износа. Для этого её просто извлекают через специальное фланцевое устройство, закреплённое несколькими болтами. При этом важно учитывать, что в баках больших объёмов с целью стабилизации мембраны она дополнительно крепиться задней стороной к ниппелю.

Ещё одной особенностью такого изделия является то, что жидкость, попадающая в резервуар, находится внутри мембраны, что предотвращает контакт с внутренними стенками бака. Благодаря этому металл корпуса прибора остаётся защищённым от коррозии, что значительно увеличивает его эксплуатационный ресурс. При этом на прилавках магазинов представлены модели как вертикального, так и горизонтального типа.

Расширительный бак с диафрагмой

Особенностью такого устройства является разделение бака на два отдельных резервуара с помощью жёстко закреплённой диафрагмы. Поэтому в случае выхода её из строя придётся менять всё изделие целиком. В такой ёмкости, в части с жидкостью происходит непосредственный контакт воды с металлическим корпусом прибора, что приводит к образованию коррозии.

Чтобы решить эту проблему внутренние стенки устройства вскрывают специальными красителями. Однако такая защита недолговечная и через время на корпусе всё равно появляется ржавчина. Так же, как и расширительные баки со съёмной мембранной модели с диафрагмой бывают вертикальными или горизонтальными.

Как не ошибиться с выбором прибора?

В первую очередь, выбирая расширительные мембранные баки для холодного водоснабжения, нужно учитывать их объем. Помимо этого не следует забывать и о следующих факторах, влияющих на основные параметры устройства:

  • количество жильцов дома пользующихся автономной системой подачи воды;
  • количество точек водозабора, которые помимо душа или крана в умывальнике включают в себя посудомоечную или стиральную машину и другие приборы, используемые в быту;
  • возможность одновременного использования водных ресурсов несколькими потребителями;
  • предельные показатели количества запусков и остановок электрического насоса в течение одного часа.

По советам специалистов выбор расширительного бака для подачи холодной воды должен основываться, исходя из следующих стандартных показателей:

  • если водой в доме пользуется семья не больше трёх человек, а насосное оборудование производит 2 куб. метра жидкости в течение часа лучше отдать предпочтение бакам с объёмом до 24 л;
  • если в частном или загородном домостроение проживает от 5 до 7 человек, а насос подаёт до 3,5 куб. метров на протяжении часа монтируют расширительную ёмкость в 50 л;
  • если число жильцов переваливает за 10 человек и установлен мощный 5 кубовый насос, то целесообразно использовать расширительный резервуар объёмом в 100 л.

В процессе выбора подходящей модели расширительного мембранного бака для подачи холодной воды необходимо учитывать то, что чем меньше размеры ёмкости, тем чаще происходит включение и выключение насосного оборудования. Также использование маленького резервуара приводит к резким скачкам давления в системе водоснабжения. Плюс ко всему в таком устройстве должен накапливаться определённый запас водных ресурсов. Только исходя из этих параметров нужно подбирать объём расширительной ёмкости.

Также следует знать, что в большинстве конструкций бака заложена возможность установки дополнительных резервуаров для воды. При этом все усовершенствования можно проводит без перерыва в работе основной системы водоснабжения. После установки дополнительного резервуар общий объем бака будет составлять сумму используемых ёмкостей.

Помимо технических параметров выбирая расширительный резервуар для холодного водоснабжения нужно обращать внимание на производителя. В погоне за экономией можно приобрести изделие, которое будет постоянно ломаться, а домовладелец будет тратить деньги на его ремонт.

Зачастую для снижения себестоимости готовой продукции компании используют дешёвые материалы с низким качеством. Особенную важность играет качество резины используемой для изготовления мембраны. Это влияет не только на эксплуатационный ресурс мембранного бака, но и на параметры безопасности воды поступающей из него в дом.

Если приобретается устройство со сменными мембранами необходимо выяснить стоимость запасных элементов. Очень часто недобросовестными производителями с целью наживы стоимость сменных частей искусственно завышается. В такой ситуации следует задуматься о приобретении модели другой фирмы. Зачастую крупные производители готовы нести ответственность за выпускаемую ими продукцию, так как репутация для них на первом месте. Поэтому целесообразно отдавать предпочтение моделям расширительных баков известных брендов.

Самостоятельный монтаж расширительного бака

Все модели расширительных баков разделяются на две основные группы, которые определяются способом подключения в холодный водопровод. На рынке представлены модели вертикальной и горизонтальной конструкции. При этом особенных различий в конструкции таких приборов нет. Основное значение имеют особенности размещения водопроводных труб в помещении, где устанавливается оборудование. При этом в процессе установки мембранного бака следует придерживаться определённых рекомендаций специалистов:

  • Монтаж расширительного мембранного бака должен производиться в месте, к которому существует свободный доступ. Это нужно для проведения регулярных мероприятий по обслуживанию оборудования.
  • Важно предусмотреть возможность демонтажа соединительных труб с целью замены или ремонта резервуара в случае его поломки.
  • Важно учитывать, что диаметр подключаемых труб должен соответствовать входным патрубкам расширительного бака.
  • При монтаже устройства его обязательно заземляют, что снижает вероятность возникновения электролитической коррозии.

Установка расширительного мембранного бака производится со стороны всасывания насосного оборудования. При этом на отрезке между насосом и резервуаром не должно быть никаких дополнительных элементов, способных вносить гидравлическое сопротивление в водопроводную систему.

Расширительные баки являются неотъемлемой частью любой автономной системы подачи холодной воды. Благодаря такому устройству поддерживается необходимый уровень давления в водопроводе, предотвращается преждевременный износ насосного оборудования и сохраняется определённый запас водных ресурсов. Однако этого можно достичь только при правильном выборе и установки прибора.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Руководство по проектированию расширительного бака

, Определение размера и выбор расширительного бака для системы охлажденной воды

Раздел 4.0: Определение размера расширительного бака

После выбора типа расширительного бака необходимо определить значения, которые будут использоваться в уравнении, соответствующем типу расширения. В этом разделе будет обсуждаться каждая из переменных, так что вы можете определить значения для каждой переменной в различных ситуациях.

4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Значения температуры используются для определения «дельты Т» и значений удельного объема, обсуждаемых в следующем разделе. Вы должны найти самые низкие и самые высокие температуры, которые могут возникнуть в системе охлажденной воды.

Низкая температура: Значение низкой температуры — это просто температура подаваемой охлажденной воды.Диапазон температур подаваемой охлажденной воды ограничен следующими двумя требованиями. Температура подаваемой охлажденной воды должна быть достаточно низкой для осушения воздуха, но не слишком низкой, чтобы холодильная машина могла замерзнуть. Ниже показаны типичные температуры охлажденной воды.

  • Подача охлажденной воды: от 42 до 48 F / от 5,56 до 7,78 ° C
  • Возврат охлажденной воды: от 52 до 58 F / от 5,56 до 7,78 ° C

Если система охлажденной воды представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной выше.Добавление гликоля в охлажденную воду позволяет снизить температуру подачи охлажденной воды из-за ее более низкой точки замерзания.

Высокая температура: значение высокой температуры обычно является температурой, которая возникает, когда чиллер и насос (ы) охлажденной воды выключены. Когда система охлажденной воды отключена, охлажденная вода может достигать температуры окружающей среды. В здании без кондиционера температура может находиться в диапазоне от 80 до 90 F. Если трубопровод охлажденной воды расположен на открытом воздухе, температура охлажденной воды может превышать 100 F, в зависимости от местоположения.

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОБЪЕМА

Значения удельного объема определяются на основе данных о свойствах жидкости. Калькулятор расширительного бака включает значения удельного объема воды и различных смесей полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.

Значения удельного объема также можно найти в Основах ASHRAE для воды и на следующем веб-сайте для смесей гликоля.

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ

Рис. 4. Не забудьте преобразовать манометрическое давление в абсолютное перед использованием уравнений расширительного бака.

4.3.1 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ

Низкое давление — это минимальное давление в системе, необходимое для выполнения наиболее строгих требований из следующих двух ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке трубопровода или (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды.

(1) Ограничение высоты: низкое давление или давление наполнения — это давление, необходимое в точке наполнения, необходимое для заполнения всей системы трубопроводов и достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить попадание воздуха в воду / раствор. При расчете этого давления вы должны предположить, что насос (ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка наполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке наполнения и имеет примерно одинаковое давление.Если расширительный бак расположен вдали от точки наполнения, вы можете использовать разницу высот между точками наполнения, чтобы найти минимальное давление в расширительном баке.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода входит в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится на высоте 150 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 140 футов или 60,7 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, давление наполнения должно быть 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Этот пример проиллюстрирован на первом следующем рисунке.

(2) Ограничение чистого положительного напора на всасывании: Затем вы должны также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов охлажденной воды. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемый чистый положительный напор на всасывании.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футах над чистым полом.Это приведет к перепаду высот всего в 20 футов или 8,6 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, в соответствии с предыдущим ограничением минимальное давление будет всего 18,6 фунта на квадратный дюйм. Однако, если насос охлажденной воды расположен на 10 футов выше точки наполнения, то давление на всасывании насоса охлажденной воды будет только 14,3 фунта на квадратный дюйм. Если для насоса требуется чистый положительный напор на всасывании 20 фунтов на кв. Дюйм, то давление заполнения, определенное из ограничения по высоте, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление наполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.

Рис. 5: Минимальное давление / давление наполнения определено таким образом, чтобы удовлетворять требованию 10 фунтов на кв. Дюйм, ман. Затем определяются давления на более низких отметках путем преобразования футового напора в фунты на кв. Дюйм. Это приводит к давлению заполнения 70,7 фунтов на квадратный дюйм и давлению всасывания в насосе охлажденной воды 66.4 фунта на кв. Дюйм. Вы также должны дважды проверить, что чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды, соблюден, но в этом примере давление всасывания очень высокое и должно быть легко достигнуто. Насос выключен при определении минимального давления.

Рис. 6. На этом примерном рисунке зеленым цветом показано минимальное давление в точке заполнения, основанное на 10 фунтах на кв. Дюйм в наивысшей точке. Красный цвет показывает давление в точке заполнения, основанное на минимальном давлении 20 фунтов на кв. Дюйм на всасывании насоса охлажденной воды.Как видите, красный цвет соответствует более высокому минимальному давлению в точке заполнения и, следовательно, более высокому минимальному давлению в расширительном баке. Таким образом, для вашего уравнения вы должны использовать более высокое минимальное значение давления, основанное на NPSHR. Насос выключен при определении минимального давления.

5.3.2 ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Значение высокого давления — это самое высокое давление, которое может возникнуть в расширительном баке, при котором не происходит сбоев предохранительных клапанов или оборудования из-за высокого давления.Первый сценарий, который необходимо проверить, — это когда насос включен и охлажденная вода имеет самую высокую температуру. Хотя это, скорее всего, никогда не произойдет на практике, это возможно, и ваша конструкция должна выдерживать экстремальные возможности. Например, предположим, что насос охлажденной воды обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, а охладитель имеет максимальное давление 125 фунтов на квадратный дюйм. Вы начинаете с чиллера с давлением 125 фунтов на квадратный дюйм, а затем всасывание насоса будет 85 фунтов на квадратный дюйм. Предположим, что есть потери в трубопроводе от расширительного бака до насоса 4.3 фунта на кв. Дюйм. Тогда в расширительном баке будет высокое давление 80,7 фунтов на квадратный дюйм.

Рисунок 7: Высокое давление в расширительном баке определяется путем моделирования максимального давления на предохранительных клапанах и оборудовании и нахождения максимального значения давления, при котором давление на всем оборудовании и предохранительных клапанах находится в пределах их пределов давления. На этом рисунке показано максимальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм в холодильной машине с включенным насосом.Это приводит к максимальному давлению в расширительном баке 89,3 фунта на квадратный дюйм.

Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, если вы запускаете сценарий с максимальным давлением в точке заполнения системы, равным 125 фунтов на кв. Дюйм, что является типичным максимальным давлением для трубопроводной арматуры, и насос выключен, тогда пределы давления соблюдены для всего оборудования. .Однако, как только насос будет включен, вы превысите требуемое значение 125 фунтов на кв. Дюйм для чиллера.

Рис. 8: Если предполагается, что максимальное давление в точке заполнения составляет 125 фунтов на кв. Дюйм, то давление в насосе охлажденной воды и охладителе будет 120,7 фунтов на квадратный дюйм. Это соответствует требованиям к давлению 125 фунтов на кв. Дюйм для насоса охлажденной воды и чиллера. Однако это верно только при выключенном насосе.

Рисунок 9: Как только насос будет включен, давление на выходе насоса охлажденной воды будет 160.7 фунтов на кв. Дюйм. Поскольку насос охлажденной воды по-прежнему обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, как показано в предыдущих примерах. Давление 160,7 фунтов на кв. Дюйм превышает максимальное давление в охладителе в 125 фунтов на кв. Таким образом, максимально допустимое давление в расширительном баке должно быть снижено со 125 фунтов на квадратный дюйм до 89,3 фунтов на квадратный дюйм, как показано на предыдущем рисунке.

5.3.3 ТОЧКА БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Часто вы слышите, что расширительный бак — это точка, в которой давление в системе не меняется.Это правда, но предполагается, что температура не меняется. Так что не путайте предыдущее обсуждение максимального и минимального давления с тем фактом, что давление в расширительном баке не меняется при включении или выключении насоса. Фактически, вы можете видеть, что давление не меняется при включении и выключении насоса на предыдущих рисунках 8 и 9.

5,4 Линейный коэффициент теплового расширения

Для ваших расчетов можно использовать следующий линейный тепловой коэффициент расширения.Однако более точных значений можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.

Если у вас несколько типов труб, следует использовать более низкий коэффициент теплового расширения. Это приведет к увеличению расширительного бачка. Если у вас более высокий коэффициент теплового расширения, вы воспользуетесь преимуществом увеличения объема системы, которое происходит при расширении трубопровода.Когда жидкость нагревается, она расширяется, но труба также расширяется, чтобы вместить часть увеличившегося объема жидкости. Таким образом, выбор материала трубы, который меньше всего расширяется, даст наиболее консервативный результат.

Руководство по проектированию расширительного бака

, Определение размера и выбор расширительного бака для системы горячего водоснабжения

Раздел 4.0: Определение размера расширительного бака

После выбора типа расширительного бака необходимо определить значения, которые будут использоваться в уравнении, соответствующем типу расширения.В этом разделе будет обсуждаться каждая из переменных, так что вы можете определить значения для каждой переменной в различных ситуациях.

4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Значения температуры используются для определения «дельты Т» и значений удельного объема, обсуждаемых в следующем разделе. Вы должны найти самые низкие и самые высокие температуры, которые могут возникнуть в системе водяного горячего водоснабжения.

Низкая температура: Низкое значение температуры — это температура в системе, которая возникает, когда генератор горячей воды выключен, а в здании самые низкие температуры.Таким образом, низкая температура будет зависеть от местоположения, но должна находиться в диапазоне, показанном ниже.

  • Низкая температура: от 32 F до 70 F

Если гидравлическая система горячего водоснабжения представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной ранее. Добавление гликоля в горячую воду позволяет снизить температуру из-за более низкой точки замерзания гликоля.

Высокая температура: Значение высокой температуры — это температура, которая возникает при включении насоса (-ов) горячей воды и генератора (-ов) горячей воды.Когда гидравлическая система горячего водоснабжения включена, гидравлическая горячая вода может достигать максимальной температуры на выходе генератора горячей воды. Генераторы горячей воды с низкой температурой обычно имеют максимальную температуру 250 ° F. Генераторы средней горячей воды могут производить температуру до 350 ° F, а генераторы высокой температуры горячей воды могут производить температуру до 400 ° F.

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОБЪЕМА

Значения удельного объема определяются на основе данных о свойствах жидкости.Калькулятор расширительного бака включает значения удельного объема воды и различных смесей полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.

Значения давления пара указаны в PSIA

.

Значения удельного объема также можно найти в Основах ASHRAE для воды и на следующем веб-сайте для смесей гликоля.

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ

Калькулятор расширительного бака требует ввода трех значений давления: (1) минимальное давление, (2) максимальное давление и (3) давление предварительной зарядки. Каждое из этих значений будет обсуждаться ниже, но сначала вы должны понять разницу между манометрическим давлением и абсолютным давлением, а также термины «давление пара» и «точка отсутствия изменения давления».

Манометрическое давление — это давление без добавления атмосферного давления.Например, манометрическое давление 0 фунтов на квадратный дюйм соответствует давлению в 1 атмосферу или (14,7 фунтов на квадратный дюйм). Термин «абсолютное давление» означает атмосферное давление.

Рис. 4. Не забудьте преобразовать манометрическое давление в абсолютное перед использованием уравнений расширительного бака.

4.3.1 ДАВЛЕНИЕ ПАРА

Давление пара или абсолютное давление помогает выбрать минимальное давление, необходимое в системе.Давление пара зависит от температуры воды. С повышением температуры увеличивается и давление пара. Например, давление пара воды при 85 F составляет примерно 1,4 фута напора, а давление пара воды при 200 F составляет примерно 26,6 футов напора. Давление пара — это минимальное давление, необходимое для удержания воды в жидкой форме. Например, если давление воды при 200 F изменить до 20 футов напора, вода испарится. Давление пара определяется автоматически в зависимости от типа жидкости и температуры жидкости.

Рис. 5: С увеличением температуры динамическая вязкость уменьшается, а давление пара увеличивается.

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о температурах от 32 F до 420 F. Давление водяного пара в горячей воде в зависимости от температуры

4.3.2 ТОЧКА БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Часто вы слышите, что расширительный бак — это точка, в которой давление в системе не меняется.Это правда, но предполагается, что температура не меняется. Давление в расширительном баке не изменится при включении или выключении насоса в системе, но температура останется прежней. При рассмотрении следующих вопросов для обсуждения определения низкого / минимального и высокого / максимального давления помните, что давление в расширительном баке является функцией температуры, а не насоса.

4.3.3 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ

Низкое давление — это минимальное давление в системе, необходимое для выполнения наиболее строгих требований из следующих трех ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке трубопровода, (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса горячей воды или (3) больше, чем давление пара горячей воды при самой высокой температуре во всех точках системы.

(1) Ограничение высоты: низкое давление или давление наполнения — это давление, необходимое в точке наполнения, необходимое для заполнения всей системы трубопроводов и достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить попадание воздуха в воду / раствор. При расчете этого давления вы должны предположить, что насос (ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка наполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке наполнения и имеет примерно одинаковое давление.Если расширительный бак расположен вдали от точки наполнения, вы можете использовать разницу высот между точками наполнения, чтобы найти минимальное давление в расширительном баке.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода входит в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится на высоте 160 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 150 футов или 65,0 фунтов на кв. Дюйм.Таким образом, давление заполнения должно составлять 75 фунтов на квадратный дюйм. Этот пример проиллюстрирован на первом следующем рисунке.

(2) Ограничение чистого положительного напора на всасывании: Затем вам следует также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов горячей воды для гидравлических систем. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемый чистый положительный напор на всасывании.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футах над чистым полом.Это приведет к перепаду высот всего в 20 футов или 8,6 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, в соответствии с предыдущим ограничением минимальное давление будет всего 18,6 фунта на квадратный дюйм. Однако, если гидравлический насос горячей воды расположен на 10 футов выше точки наполнения, то давление на всасывании водяного насоса горячей воды будет только 14,3 фунта на квадратный дюйм. Если для насоса требуется чистый положительный напор на всасывании 20 фунтов на кв. Дюйм, то давление заполнения, определенное из ограничения по высоте, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление наполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.

Рис. 6. Минимальное давление / давление наполнения определено таким образом, чтобы удовлетворять требованию 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке, как показано зеленым цветом. Затем определяются давления на более низких отметках путем преобразования футового напора в фунты на кв. Дюйм. Это приводит к давлению наполнения 75 фунтов на кв. Дюйм и давлению всасывания в водяном насосе горячей воды 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Вам также следует дважды проверить, что чистый положительный напор на всасывании, необходимый для водяного насоса горячей воды, соблюден, но в этом примере давление всасывания очень высокое и должно быть легко достигнуто. Насос выключен при определении минимального давления.

Рис. 7. На этом примерном рисунке зеленым цветом показано минимальное давление в точке заполнения, основанное на 10 фунтах на кв. Дюйм в наивысшей точке. Красный цвет показывает давление в точке наполнения, основанное на минимальном давлении 20 фунтов на кв. Дюйм на всасывании водяного насоса горячей воды.Как видите, красный цвет соответствует более высокому минимальному давлению в точке заполнения и, следовательно, более высокому минимальному давлению в расширительном баке. Таким образом, для вашего уравнения вы должны использовать более высокое минимальное значение давления, основанное на NPSHR. Насос выключен при определении минимального давления.

(3) Ограничение давления пара: Последнее ограничение обычно является самым строгим ограничением для гидравлических систем горячего водоснабжения из-за высоких температур.В этом ограничении давление во всей системе должно оставаться выше, чем давление пара жидкости, чтобы предотвратить испарение. Если требуется давление выше имеющегося в здании, то закрытая система нагнетается с помощью нагнетательного насоса. Этот насос отличается от водяного насоса для горячей воды, который только обеспечивает циркуляцию жидкости в системе. Нагнетательный насос перекачивает систему подпиточной воды в замкнутую гидравлическую систему горячего водоснабжения с желаемым давлением для достижения всех трех ограничений.

Чтобы найти давление, необходимое для соответствия ограничению по давлению пара, вы можете смоделировать давления во всей закрытой системе в соответствии с этими двумя сценариями: Сценарий A: Насос выключен, Максимальная температура и Сценарий B: Насос включен, Максимальная температура.

Рисунок 8: Сценарий A: насос выключен, максимальная температура 250 ° F. На этом рисунке показана полностью замкнутая гидравлическая система горячего водоснабжения (250 ° F).В самой высокой точке самое низкое давление горячей воды будет 30 фунтов на квадратный дюйм, что выше давления пара 29,8 фунтов на квадратный дюйм. В результате в расширительном баке создается давление 87 фунтов на квадратный дюйм. Давление показано в абсолютном и манометрическом значениях для удобства сравнения с давлением пара. Если вы будете следить за преобразованием напора стопы в фунты на квадратный дюйм, вы также заметите, что преобразование больше не составляет 1 фунт на квадратный дюйм в 2,31 фута напора. Это связано с тем, что плотность воды теперь меньше, поэтому требуется более высокий столб воды, чтобы обеспечить такое же давление, как и раньше.При этой температуре преобразование составляет 1 фунт / кв. Дюйм до 2,44 фута напора.

На следующем рисунке моделируется Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 F. Когда насос включается, давление в расширительном баке останется прежним, и все остальные давления будут экстраполированы с этой точки. Предполагается, что насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм.

Рисунок 9: Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 ° F.На этом рисунке показана та же система, что и на предыдущем рисунке, за исключением того, что насос включен. Поскольку насос работает, возникают потери на трение между расширительным баком и всасывающим патрубком насоса. В результате на всасывании насоса создается давление 75 фунтов на квадратный дюйм. Насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм, поэтому давление нагнетания будет 95 фунтов на квадратный дюйм. Давление в верхней части системы выше при включенном насосе, потому что насос обеспечивает дополнительное давление, таким образом, давление в верхней части системы составляет 32 фунта на квадратный дюйм.Перепад между верхом системы и расширительным баком больше, потому что будут дополнительные потери из-за трения, так как жидкость движется.

На следующем рисунке приведены три критерия определения минимального давления для другого сценария. На этом рисунке максимальная температура составляет 250 ° F, что соответствует давлению пара около 30 фунтов на квадратный дюйм (15,3 фунта на квадратный дюйм). Наивысшая точка системы находится на высоте 30 футов над чистым полом, и в этой точке требуется 10 фунтов на кв. Дюйм, чтобы соответствовать критериям высоты.Требуемый чистый положительный напор на всасывании насоса составляет 20 фунтов на кв.

Рисунок 10: На этом рисунке показано минимальное давление для всех трех ограничений. Минимальное давление для достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке показано зеленым. Минимальное давление для достижения 20 фунтов на кв. Дюйм изб. (NPSHR) на всасывании насоса горячей воды показано красным. Минимальное давление для достижения давления пара 30 фунтов на кв. Дюйм (15,3 фунта на кв. Дюйм) в наивысшей точке показано пурпурным цветом.Минимальное давление, которое следует использовать в калькуляторе, составляет 25,5 фунтов на квадратный дюйм (красный) на расширительном баке. Это максимальное минимальное давление.

5.3.2 ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Значение высокого давления — это самое высокое давление, которое может возникнуть в расширительном баке, при котором не происходит сбоев предохранительных клапанов или оборудования из-за высокого давления. Сценарий, который вы должны проверить, заключается в том, что насос включен, а горячая вода имеет самую высокую температуру.

Рис. 11: Высокое давление в расширительном баке определяется путем моделирования максимального давления на предохранительных клапанах и оборудовании и нахождения максимального значения давления, при котором давление на всем оборудовании и предохранительных клапанах находится в пределах допустимых значений. На этом рисунке показано максимальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм в генераторе горячей воды при включенном насосе. Это приводит к максимальному давлению в расширительном баке 130 фунтов на квадратный дюйм.Рабочая температура этой системы составляет 140 F.

Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, если вы запускаете сценарий с максимальным давлением в точке заполнения системы, равным 125 фунтов на кв. Дюйм, что является типичным максимальным давлением для трубопроводной арматуры, и насос выключен, тогда пределы давления соблюдены для всего оборудования. .Однако, как только насос будет включен, вы превысите требование 125 фунтов на кв. Дюйм для генератора горячей воды. Это показано на следующих двух рисунках.

Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, в предыдущем сценарии воздушный сепаратор будет подвергаться давлению 135 фунтов на квадратный дюйм. Этот факт не был бы обнаружен, если бы предполагалось, что насос выключен при испытании на высокое давление в генераторе горячей воды.Поскольку воздушный сепаратор находится на той же высоте, воздухоотделитель будет находиться под тем же давлением, что и генератор горячей воды, когда насос выключен.

5,4 ЛИНЕЙНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ

Для ваших расчетов можно использовать следующий линейный тепловой коэффициент расширения. Однако более точных значений можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.

Если у вас несколько типов труб, следует использовать более низкий коэффициент теплового расширения.Это приведет к увеличению расширительного бачка. Если у вас более высокий коэффициент теплового расширения, вы воспользуетесь преимуществом увеличения объема системы, которое происходит при расширении трубопровода. Когда жидкость нагревается, она расширяется, но труба также расширяется, чтобы вместить часть увеличившегося объема жидкости. Таким образом, выбор материала трубы, который меньше всего расширяется, даст наиболее консервативный результат.

PEX, Сантехника, отопление, оборудование для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Как правильно определить размер и выбрать расширительный бак

При нагревании вода расширяется и увеличивается в объеме.Поскольку вода считается несжимаемой, в замкнутой системе это тепловое расширение оказывает невероятное давление на трубопроводы и компоненты всей системы. Если не устранить проблему, давление воды может вызвать утечки и даже полный разрыв трубопровода. Расширительные баки обеспечивают дополнительное пространство для расширенной воды и снижают давление в системе. Помимо этого, отсутствие расширительного бака позволит давлению открыть ваш предохранительный клапан, что приведет к потере энергии, сокращению срока службы системы и общей потенциальной угрозе безопасности.

Расширительный бак представляет собой емкость с воздухом, отделенную от воды диафрагмой.

Когда система отопления заполнена холодной водой, давление предварительной зарядки расширительного бака равно давлению наполнения, в результате чего диафрагма расширительного бака полностью выдвигается к резервуару. Когда температура воды в системе увеличивается, расширяющаяся вода поглощается расширительным баком. После того, как температура воды достигает максимума и начинает снижаться, диафрагма возвращает охлажденную воду обратно в систему.

Типы расширительных баков

Доступно несколько типов расширительных баков в зависимости от потребностей вашей системы. В системах бытового горячего водоснабжения используются расширительные баки Amtrol Therm-X-Trol. Для систем лучистого и водяного отопления следует использовать Extrol от Amtrol, Radiant Extrol или расширительный бак Fill-Trol.

Выбор размера расширительного бака

Перед покупкой расширительного бачка вы должны выяснить, какого размера расширительный бачок потребуется вашей системе.Решение будет основано на двух факторах. Первый — это вместимость вашего водонагревателя или бойлера в галлонах. Эта информация будет на заводской этикетке вашего водонагревателя или бойлера. Второй — давление воды в вашей трубопроводной системе. Для сантехники эту информацию можно получить, прикрепив небольшой датчик к любому крану или позвонив в местную компанию по водоснабжению. Для систем водяного и лучистого отопления давление в системе обычно не превышает 30 фунтов на квадратный дюйм.

Если приобретаемый вами расширительный бак меньше, чем требуется вашей системе, избыточное давление от расширяющейся горячей воды вызовет сброс предохранительного клапана.С другой стороны, нет проблем с расширительным бачком большего размера, чем требуется вашей системе. Фактически, если вы не уверены, что ваш расширительный бак сможет безопасно разместить вашу систему, обычно выбирают расширительный бак, который на один размер больше, чем требуемый размер. Как правило, при работе с расширительными бачками лучше увеличить размер, чем уменьшить.

Сантехника

Термо-X-Trol

Расширительные баки

Therm-X-Trol изготовлены из цветных металлов, что делает их пригодными для использования в системах горячего водоснабжения.

Характеристики расширительных баков Therm-X-Trol

  • Обеспечивает водонагреватель и арматуру

  • Устраняет потери воды и энергии

  • Гарантирует, что предохранительные клапаны не открываются

  • Снижает опасное повышение давления

Таблицы размеров

Жилые приложения (до 150 * F)

Коммерческие приложения (до 180 * F)

Применение в системах водяного отопления

Extrol и Fill-Trol

Расширительные баки

Extrol используются гораздо чаще, чем расширительные баки Fill-Trol.Фактически, единственная разница между ними заключается в том, что расширительные баки Fill-Trol оснащены специально разработанным заправочным клапаном, снижающим давление. Для расширительных баков Extrol требуется отдельный заправочный клапан.

Размеры резервуаров Extrol и Fill-Trol

учитывают дополнительный фактор. На вашем котле, скорее всего, будет напечатана информация о производительности в БТЕ / час. Модели Extrol и Fill-Trol имеют одинаковые размеры и сопоставимые размеры.

Характеристики расширительного бака Extrol

  • Обеспечивает постоянное отделение воды в системе от воздуха
  • Регулирует и нормализует давление воды в системе
  • Использует диафрагму из бутила / EPDM для гораздо лучшего удержания воздуха, чем из натурального каучука.
  • Простая установка

Характеристики расширительного бака Fill-Trol

  • Не требует отдельного автоматического заправочного клапана
  • Те же характеристики и модель, что и обычный расширительный бак Extrol

Таблица размеров

Применение лучистого отопления

Радиант Extrol

Расширительные баки

Radiant Extrol предназначены для работы в системах лучистого отопления как с открытым, так и с закрытым контуром, а также подходят для таяния снега.

При выборе расширительных баков Radiant Extrol еще одним фактором, который следует учитывать при их выборе, являются размер и длина используемых вами трубок.

Характеристики расширительных баков Radiant Extrol

  • Специально разработан для высокоэффективных излучающих систем
  • Подходит для барьерных и небарьерных систем PEX
  • Подходит для использования с гликолем
  • Соединение из цветных металлов, устойчивое к коррозии.

Таблица размеров

Taco Comfort Solutions: инструменты выбора

Квартир:
Позволяет пользователю указать единицы измерения, которые будут использоваться для указания
входные и выходные параметры.Программа выбора расширительного бака предлагает
варианты единиц США (английский) или СИ (международная система).

Тип жидкости:
Нажав на
Тип жидкости Капля
Меню вниз будет
разрешить пользователю
сделать расширение
Выбор резервуаров
на основе
Типы жидкостей.

Материал трубы:
Щелчок по раскрывающемуся меню материала трубы позволит пользователю указать либо
Медная или стальная труба для измеряемой системы.

Объем системы (галлоны):
Введите общий объем жидкости в системе.Общий объем системы должен включать
количество жидкости в системе трубопроводов (включая все клапаны и фитинги), а также в
насосы и другое оборудование в системе.

Минимальная начальная температура наполнения или рабочая температура (F):
Введите минимальную либо начальную температуру наполнения, либо минимально ожидаемую
Рабочая Температура. Эта температура будет использоваться для установления нижнего уровня
рабочий диапазон, для которого рассчитывается расширение жидкости в системе.В виде
таким образом, это должна быть самая низкая температура, которую система может когда-либо ожидать.
видеть. Например, в системе отопления минимальная температура, вероятно, будет
температура воды при заполнении системы (приблизительно 50-55F). В холодном
водяной системе, минимальная температура, вероятно, будет достигнута, пока система
работает и будет равна расчетной температуре на выходе из чиллера. В
допустимый диапазон для этого значения составляет от 40,0 до 240,0 F.

Максимальная расчетная температура (F):
Введите максимальную ожидаемую температуру системы.Эта температура будет использоваться для
установить наивысший уровень рабочего диапазона, для которого расширение
рассчитывается жидкость в системе. Таким образом, это должна быть самая высокая температура, при которой
система когда-либо ожидает увидеть. Например, в системе отопления максимальная
температура, вероятно, будет температурой воды, выходящей из источника тепла.
(паровой котел). В системе с охлажденной водой максимальная температура, вероятно, будет
в жаркий летний день, когда система не работает на техническое обслуживание, а
температура окружающей среды вызывает повышение температуры жидкости в системе.Допустимый диапазон
для этого значения от 40,0 до 240,0 F.

Минимальное начальное давление наполнения или рабочее давление (фунт / кв. Дюйм):
Введите минимальное значение начального давления наполнения или рабочего давления системы.
Допустимый диапазон для этого значения составляет от 0,0 до 300,0 фунтов на квадратный дюйм).

Максимальное расчетное давление (фунт / кв. Дюйм):
Введите максимальное ожидаемое давление в системе. Допустимый диапазон для этого значения — 0,0.
до 300,0 фунтов на кв. дюйм.

Расширительные баки для питьевой воды: назначение и размер

Если вы посмотрите на водонагреватель в большом здании или даже в доме, вы можете заметить поблизости гораздо меньший резервуар.Этот небольшой резервуар представляет собой резервуар для теплового расширения. Расширительный бак в данном случае представляет собой конструкцию резервуара, позволяющую принимать дополнительный объем системы, возникающий в результате нагрева воды. Вода несжимаема и при нагревании расширяется. Если это произойдет в системе с фиксированным объемом труб и оборудования, вы быстро обнаружите самое слабое место в системе, когда вода начнет струиться через нее. (Надеюсь, это предохранительный клапан, выпускающий воду!)

Для защиты водонагревателя, труб и других компонентов системы от чрезмерного давления при нагреве воды добавлен расширительный бак.Простое устройство, это не что иное, как резервуар с пузырем (толстым баллоном) внутри. Пространство между баллоном и внутренней стенкой резервуара предварительно заполнено воздухом, чтобы точно соответствовать нейтральному давлению в системе ДО того, как вода будет нагрета. Затем, когда прикладывается тепло и давление повышается, расширенный объем воды течет внутри баллона. Воздух за пределами мочевого пузыря сжимается к стенкам резервуара, создавая подушку, необходимую для защиты остальной системы.

Как показывает практика, тепловой расширительный бак должен составлять около 10% от общего объема водонагревателя. Давайте возьмем несколько примеров:

Пример 1:

Емкость бака водонагревателя 100 галлонов

100 галлонов x 10% = расширительный бак на 10 галлонов.

Пример 2:

(2) водонагревателя на 250 галлонов = всего 500 галлонов

500 галлонов x 10% = расширительный бак на 50 галлонов

Помните, это всего лишь практическое правило. Помимо объема водонагревателя, инженер при выборе размера и выбора расширительного бака учитывает и другие факторы, такие как температура воды на входе и выходе, а также минимальное и максимальное давление.Затем можно рассчитать объем расширения и выбрать резервуар на основе приемочного объема и общего объема. В большинстве случаев размер спроектированного расширительного бака будет меньше, чем 10% объема водонагревателя, но для целей составления бюджета / планирования эта оценка даст вам правильную оценку.

Если у вас есть вопросы о размере оборудования, водонагревателях или расширительных баках, вам следует поговорить со своим представителем-производителем, чтобы убедиться, что вы выбираете оборудование, размер которого лучше всего подходит для вашего применения.

Лучшая альтернатива расширительным бакам

Когда дело доходит до комфорта ваших клиентов, водонагреватель играет важную роль. Однако домовладелец не знает, что не все части системы достаточно эффективны или надежны, чтобы поддерживать постоянный комфорт.

В частности, расширительные бачки являются одним из тех элементов, которые, как правило, требуют замены перед другими частями системы. В RWC мы прислушались к отзывам профессионалов о коротком сроке службы расширительных баков и создали более надежное решение.

Новый предохранительный клапан теплового расширения SharkBite

представляет собой более долговечную альтернативу для ваших клиентов. Он заменяет громоздкий расширительный бак, запорный клапан и фитинг прямо у водонагревателя, что упрощает установку.

Сходства между предохранительными клапанами теплового расширения и расширительными баками

Предохранительный клапан теплового расширения может заменить расширительный бак водонагревателя, поскольку он работает аналогично. Оба продукта поглощают избыточное давление в водопроводной системе, создаваемое тепловым расширением.Как известно водопроводчикам, расширительный бак уравновешивает давление во всей водопроводной системе, обеспечивая пространство для протекания горячей воды. Без расширительного бака давление распределялось бы по всей водопроводной системе, вызывая ее нагрузку и сокращая срок ее службы.

Как и расширительный бак, новый предохранительный клапан теплового расширения также снимает нагрузку с ваших труб:

  • Уравнительное давление
  • Управление тепловым расширением воды
  • Защита труб от преждевременного разрыва или износа

Однако вместо того, чтобы накапливать воду, предохранительный клапан теплового расширения выпускает ее, решая некоторые проблемы, возникающие при использовании расширительного бачка.

Общие проблемы расширительного бачка

Хотя в большинстве систем водонагревателей с замкнутым контуром требуются расширительные баки, они имеют репутацию неисправных. Общие проблемы с расширительным бачком включают:

  • Износ резиновой диафрагмы. Давление под резиновой диафрагмой в резервуаре могло быть установлено неправильно во время установки, например, из-за слишком частого попадания воды в резервуар и преждевременного износа диафрагмы.
  • Утечки в отверстиях. Расширительные баки также известны развитием точечных протечек в резиновом баллоне, и невозможно узнать об этом, не стараясь проверить это или не заметив, что предохранительный клапан температуры и давления (T&P) часто срабатывает.
  • Чрезмерная конденсация. Баки также могут покрыться конденсатом, если, например, в баке слишком много воды, что может привести к беспорядочным скоплениям, опасным каплям и, в конечном итоге, к ржавому расширительному бачку.

Поскольку внутри и снаружи водонагревателя имеются координирующие клапаны и детали, которые определяют, эффективно и безопасно ли регулируется давление воды, существует множество точек отказа, которые могут привести к повреждению водопроводных систем — и все это без предупреждения.

Почему предохранительный клапан теплового расширения является лучшим вариантом

Если вам нужно больше времени в течение дня и вы хотите, чтобы ваши клиенты были довольны, вам нужны надежные решения, которые помогут вам завершить работу быстрее, оставаясь при этом рентабельными.Вот несколько способов добиться успеха с помощью нового предохранительного клапана от теплового расширения SharkBite.

Надежность

С предохранительным клапаном теплового расширения нет никаких догадок. Установленный там же, где и расширительный бак, он представляет собой комбинацию шарового клапана с предохранительным клапаном, который открывается и сливает воду в канализацию, когда давление воды достигает 125 фунтов на квадратный дюйм. Это означает, что не нужно задаваться вопросом, правильно ли работают диафрагма или мочевой пузырь, никакой неизбежной замены. А что самое приятное? Он соответствует требованиям кода.

Установка

Вам также будет проще установить, поскольку нет громоздких предметов, которые нужно было бы обходить, когда все ставили на место. Независимо от того, насколько велика или мала площадь вокруг водонагревателя, вам больше не нужно беспокоиться о том, чтобы найти место для резервуара. Изготовленный с помощью торцевых соединений SharkBite push-to-connect, совместимых с трубами из PEX, меди, CPVC и PE-RT, предохранительный клапан теплового расширения просто подключается к водопроводу — дополнительная поддержка не требуется.

Стоимость

И с легкостью приходит большая доступность. Все, что вам нужно, это предохранительный клапан теплового расширения и дренажная линия, тогда как для расширительного бачка требуется несколько дополнительных аксессуаров, которые складываются.

Начать

Хотя расширительные баки были нормой для предотвращения теплового расширения от повреждения водопроводных систем, они связаны с проблемами надежности, дополнительными затратами на установку и потребностью в пространстве. Мы создали предохранительный клапан теплового расширения, чтобы без проблем дать вам функциональность расширительного бака.

Выучить больше

Расширительные баки — UGI

Расширительные баки

Зачем может понадобиться расширительный бак

Расширительные баки выглядят как мини-бойлер и обычно устанавливаются поверх водонагревателя. Они бывают разных размеров, в зависимости от давления воды, количества нагретой воды и температуры, до которой нагревается вода. Но почему они важны?

Вода расширяется при нагревании, и ее давление будет увеличиваться, если нет места для теплового расширения.Старые водопроводные системы были спроектированы таким образом, что расширяющаяся вода в обогревателях выталкивала часть воды обратно за пределы дома — в водопровод, который поглощал давление. Но этот механизм больше не работает.

Однако современные водопроводные системы используют элементы управления и другие устройства, такие как обратные клапаны, для повышения эффективности и комфорта, часто создавая так называемую «закрытую систему». Назначение одностороннего клапана, который предотвращает обратный поток воды, состоит в том, чтобы предотвратить обратный поток воды из дома через водопроводную трубу, предотвращая возможное попадание загрязнения в систему водоснабжения на улице.

Проблема с обратными клапанами заключается в том, что вода накапливается в этой закрытой системе, пока кто-нибудь не откроет клапан. Если напор воды станет достаточно высоким, высок риск повреждения сантехники, подающих труб и даже водонагревателя.

Почему следует устанавливать расширительный бак?

Водонагреватели с резервуаром в закрытой системе, то есть те, которые подключены к коммунальной системе водоснабжения с помощью обратного клапана или устройства обратного потока, должны иметь установленный расширительный бак.Обратите внимание, что в расширительном баке нет необходимости, если у вас есть безбаковый водонагреватель (также известный как водонагреватели по запросу или проточные водонагреватели) или если вы используете частную систему колодцев.

Все водонагреватели, независимо от источника тепла, могут испытывать негативные эффекты теплового расширения, поскольку холодная вода нагревается, увеличивая общий объем воды и давление внутри резервуара. В целях безопасности увеличение объема и давления необходимо уменьшить.

Вот здесь-то и вступает в игру расширительный бак: при правильном размере, настройке и правильной установке он принимает эту «лишнюю» воду и минимизирует избыточное давление.

Если в вашей системе HVAC нет рабочего расширительного бачка, колебания давления воды могут вызвать утечку или разрыв бака водонагревателя, поскольку стеклянная облицовка водонагревателя и других сантехнических приборов и компонентов будет повреждена.

Расширительный бак помогает поддерживать минимальное повышение давления во время расширения нагретой воды, помогает уменьшить гидравлический удар и помогает защитить водопроводную систему от нагрузок. Для этого он должен быть правильно расположен, рассчитан и настроен. Также, чтобы предотвратить преждевременные выходы из строя, ваш расширительный бачок следует ежегодно проверять.

Наши специалисты по HVAC следят за тем, чтобы каждый расширительный бак был правильно установлен и обслуживался, чтобы предотвратить гидравлический удар, большие счета за воду и ненужный износ водонагревателя и сантехники.

Если у вас есть водонагреватель резервуара и обратный клапан или клапан регулирования давления в водопроводной сети, вам следует подумать об установке резервуара теплового расширения.

В UGI Heating, Cooling and Plumbing наша исключительная команда подрядчиков и техников HVAC готова помочь сделать ваш дом безопасным и комфортным, предлагая решения HVAC, отвечающие вашим потребностям.

Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации и по телефону назначьте встречу .

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *