Для чего нужен и как работает бак насосной станции?

Кроме того, накопительные баки устанавливаются в домах с автономным водоснабжением. В данном случае резервная емкость нужна для создания запаса, чтобы вода стабильно поступала в кран даже при небольшой производительности колодца или скважины. Дополнительно расширительный бак для водоснабжения поможет поддерживать подачу жидкости при перебоях с электроснабжением дома, когда насосная станция отключается.

Зачем нужен и как им пользоваться

Если по каким-то причинам не работает насос в системе автономного водоснабжения, или нет напора в централизованном городском водопроводе, то подавать ее в раковину или бачек унитаза можно из предварительно набранной резервной емкости. Проще говоря, лучше всегда иметь в доме запас питьевой воды и использовать ее в экстренных ситуациях.

Для удобства пользования резервным запасом воды накопительную емкость необходимо интегрировать в водопровод так, чтобы она или автоматически использовалась в отсутствии внешнего напора, или ее можно было задействовать простым поворотом вентиля.

Есть масса вариаций, как установить и подключить накопительную емкость, в зависимости от типа источника воды, возможного расположения емкости и даже планировки дома. Достаточно выбрать подходящий вариант и определиться с типом самого аккумулирующего бака.

Значение расширительного бака для водоснабжения в автономной системе

На сегодняшний день автономная система подачи холодной воды для частного дома или дачи получила достаточно широкое распространение и уже ни для кого не в диковинку. А все потому, что эти приспособления доказали свою надежность и эффективность на практике, однако следует отметить, что для поддержания их в рабочем состоянии необходимы особые механизмы, о которых так называемый «непросвещенный обыватель», то есть человек, который на протяжении всей жизни пользовался исключительно централизованным водоснабжением дома, даже и не догадывается.

Взять хотя бы во внимание то, что работа автономной системы подачи воды для частного дома или дачи сможет функционировать на протяжении длительного периода времени только тогда, когда будет обеспечено включение в нее расширительного бака (специальной емкости) для водоснабжения (о них-то как раз речь и пойдет) — необходимый его объем (100, 200 л или меньше) будет подбираться индивидуально. Сейчас можно без всяческих трудностей приобрести любую подходящую модель, однако для того, чтобы приобрести подходящую модель, необходимо все-таки иметь общие представления о типах оборудования и четко понимать принцип действия этого устройства.

Кроме того, выбрать подходящий вариант емкости это только меньшая часть дела — наибольшую сложность представляет подсоединение расширительного котла в автономную систему.

Функция прибора: зачем нужен расширительный бак для отопления

В первую очередь, хотелось бы объяснить, почему этому элементу системы отопления требуется уделить достаточно внимания каждому домовладельцу, в чём смысл его установки и использования. Для этого давайте обратимся к простейшим физическим основам, известным каждому человеку ещё со школьной скамьи. Жидкость-теплоноситель (в нашем случае вода) имеет свойство расширяться и увеличиваться в объёме при нагреве. При этом она оказывает повышенное давление на трубы и радиаторы отопления, постепенно находя путь наружу. В итоге, кипяток прорывается через ослабленный участок внутрь комнаты. Последствия, думаем, ясны без лишних описаний. Расширительный резервуар, в свою очередь, позволяет увеличить внутренний объём, что компенсирует возможный рост давления. Таким образом, главная функция расширительного бака – сохранение целостности системы отопления.

Вода может разрушить любой участок трубы или радиаторной батареи, но чаще всего прорывается в местах стыков или иных соединений

Статья по теме:

Как выбрать газовые котлы для отопления частного дома. В публикации мы рассмотрим где установить оборудование, разновидности котлов, особенности монтажа, нюансы выбора стабилизатора напряжения для устройств и рекомендации специалистов.

Для чего в принципе необходим расширительный бак?

На этот вопрос ответить проще всего. Даже тот, кто не особо хорошо учился в средней школе, наверняка знает просто по опыту жизни – при нагревании физические тела увеличиваются в объеме. И вода в этом плане не является исключением.

Температурное расширение характеризуется особой величиной – коэффициентом. Это, именно для воды – нелинейный показатель, во многом зависящий от температуры. Сам коэффициент показывает, во сколько раз увеличивается объем при нагревании жидкости на 1 градус.

Не будем здесь приводить всю таблицу коэффициентов для воды. Лучше проиллюстрировать это расширение известным физическим опытом.

Известный физический опыт, хорошо демонстрирующий процесс термического расширения воды.

Итак, в левой части рисунка показан резервуар, к котором до переливного отверстия помещается ровно 1 литр (1 дм³) воды, имеющей температуру 4 °С. Это значение является для воды нулевой точкой отсчета. Под переливным патрубком установлена мерная емкость.

Воду в баке начинают нагревать. При повышении температуры плотность воды снижается, то есть при сохраняющейся равной ее массе наблюдается расширение объема. При нагреве до температуры 90 °С в мерной емкости собирается порядка 36 мл воды – это объем, который стал избыточным и перешел через переливной патрубок.

Много это или мало? Вроде бы – пустяки. Но если рассматривать в более серьезном масштабе, то при изменении температур получаются уже весьма значительные колебания объема. Посудите сами – при 100 исходных литрах речь бы уже шла о 3,5 литрах избытка.

Если оставить воду в замкнутом объеме, то расширяться ей будет некуда – она является несжимаемым телом. Стало быть, по законам термодинамики в таких условиях начинает подниматься давление. А вот это – уже серьезно. Если давление в замкнутых контурах системы отопления превышает допустимый порог, то будетеще благополучным исходом, если все ограничится протеканием на узлах соединений труб или радиаторов. Но неконтролируемый рост давления может принести и куда более разрушительные последствия.

Читайте также:  Вентиляционные дефлекторы: типы, устройство и методика изготовления

Протечки на соединениях – это еще самый благоприятный исход, если в системе давление превысило допустимый уровень.

Чтобы не доводить ситуацию даже до незначительных аварий, в отопительной системе необходимо предусмотреть дополнительную емкость, которая  была бы способна принимать и отдавать излишки воды (или любого иного жидкого теплоносителя), образующиеся при ее нагреве. Именно такая задача возложена на расширительный баки. Впрочем, даже их название говорит само за себя.

Давление в расширительном баке отопления, — как рассчитать?

Начальное давление в расширительном баке отопления – второй важный параметр наряду с объёмом бака (о выборе объёма было рассказано в предыдущей статье). На заводе в баках создают давление атм. Но этого не достаточно, нужно ещё учесть условия, в которых бак будет работать.

Почему важно начальное давление в расширительном баке?

Я здесь не стану загружать вас расчётами, а сразу приведу основные числа. Но сперва поясню, почему важно знать начальное давление в расширительном баке. А вот почему:

— после заполнения системы теплоносителем, сам расширительный бак должен быть заполнен на 25% ( объёма бака), при таком условии есть ещё 75% объёма бака, которые можно сжимать, и, наоборот, есть 25% воды, которые могут уходить из бака. Вот это условие должно обеспечиваться начальным давлением в баке. 

Почему последнее тоже важно и что произойдёт, если бак опустеет полностью? При любом понижении температуры или незначительной утечке теплоносителя, давление в системе сразу падает до нуля. Это не допустимо!

Другой крайний случай – бак заполнен полностью. Если температура в системе повышается и дальше, теплоносителю деваться нет куда. Давление будет повышаться до тех пор, пока либо не сработает предохранительный клапан, либо не произойдёт разрыв в системе.

Поэтому нужно, чтобы при заполнении системы при комнатной температуре давление в ней было заданным (обычно 1.5 атм., т. к. большинство настенных котлов рассчитано именно на него для начала работы). Если такое давление не будет создано, настенный котел просто-напросто не запустится. В общем, при таком начальном давлении в системе бак должен быть заполнен на 25%.

Каким должно быть давление в расширительном баке?

В дальнейшем при нагреве теплоносителя и его расширении, в расширительном баке и, соответственно, во всей системе давление не должно превысить 3 атм.

Если объём в баке «гуляет» от 20% до какой-то величины, но при этом давление не превышает 3 атм., то система работает хорошо.

Для заполнения бака на 25% при начальном заполнении системы, нужно, чтобы начальное давление в расширительном баке отопления было 80% от того давления в системе, которое мы будем создавать. Если при 20 градусах должно создаваться давление в системе 1.5 атм., то:

Начальное Давление в баке = 1.5 х 0.8 = 1.2 Бар.

Надеюсь, что за всем этим многословием вы не просмотрели главного. Вот это: давление в расширительном баке отопления перед его установкой (или перед заполнением системы) должно составлять 80% от того давления, при котором запускается котел.

давление в расширительном баке отопления

Для чего нужен мембранный расширительные бак в системе отопления?

Расширительный бак – это один из важных элементов системы отопления. Он необходим для приёма избытка воды, который образуется при тепловом расширение воды в результате нагревания.

Назначение: Вся система отопления внутри заполнена теплоносителем (водой). А у воды есть особенность, при повышении температуры она увеличивается, а при понижении – уменьшается.

Однако эти свойства воды не должны отражаться на работоспособности системы отопления и, прежде всего, не должны приводить к превышению предела прочности любых её элементов.

Во избежании проблем и устанавливают расширительный бак, что бы в нём поместить образовавшиеся объём воды.

Мембранный расширительный бак состоит из герметично закрытого металлического корпуса. С нижней стороны бака находится отверстие для присоединения к системе отопления. С верхней стороны находится ниппель, через который закачивается воздух. Внутри бака находится мембрана.

Работа расширительного бака: Когда бак пустой, мембрана занимает меньшую часть объёма. Остальной объём занимает воздух. При нагреве воды, она начинает поступать в полость между корпусом и мембраной. При остывании воды, при уменьшении её объёма, сжатый воздух начинает выдавливать воду обратно в систему.

Установка расширительного бака: Расширительный бак можно устанавливать в любом месте системы отопления, где будет удобно, но чтобы он был доступен.

Совет

Но предпочтительней подключить его к обратному контуру, так как там самая низкая температура и нагрузка на мембрану будет минимальной. В начале эксплуатации необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке.

При необходимости его можно понизить путем открытия ниппеля либо повысить, подкачав воздух насосом.

Расширительный бак подсоединяется к системе отопления через запорную арматуру, защищает от отключения бака от системы отопления.

Уход за расширительным баком:  Ежегодно следует проводить профилактический осмотр бака с проверкой начального давления в его воздушной камере и давления воды в системе.

При подборе расширительного бака необходимо знать: Какой теплоноситель будет использоваться в системе отопления. Так как вода и антифриз имеют разные коэффициенты расширения. Вычислить объём расширения теплоносителя можно по формуле:

V = (E x C / 1 – Рmin / Pmax.) / Кзап.

С – Общий объем теплоносителя в системе. Е – коэффициент расширения теплоносителя. Рmin – начальное давление в расширительном баке (в атм.). Рmin. не должно быть меньше, чем гидростатическое давление системы отопления в точке расположения расширительного бака.

Pmax – максимально допустимое значение давления (в атм.). Pmax. соответствует давлению настройки предохранительного клапана с учетом возможного дополнительного давления, возникающего от перепада высоты расположения предохранительного клапана и мембранного расширительного бака.

Кзап – Коэффициент заполнения расширительного бака при заданных условиях работы, который показывает максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема расширительного бака), который может вместить бак.

Читайте также:  Как установить сплит-систему (кондиционер) самостоятельно

Рассчитывается по таблице:

Пример: Теплоноситель: вода Объем теплоносителя в системе = 600 литров Коэффициент температурного расширения воды при температуре 85 С = 0,034 Начальное давление = 1,5 атм. Максимально давление = 4 атм.

Коэффициент заполнении бака, берем значения Pmax и Pmin и смотрим по таблице = 0,5 V = (0,034 х 600 / 1 – 1,5 / 4) / 0,5 = 65,2 литра Далее берем коэффициент запаса равный 1,25 (или 25%) и рассчитаем полный необходимый объем расширительного бака для нашей системы отопления. Vполный 65,2 х 1,25 = 81,5 литра.

Теперь выбираем ближайший по объему бак и покупаем. В нашем случае подойдет бак объемом 80 литров.

Можно так же пользоваться таблицей (теплоноситель вода):

Если нет совпадения, то берётся бак большим объёмом: В системе отпления 120 литров, то бак нужен 24 литра.

Особенности применения расширительных баков.

Практические советы: Как влияет антифриз на мембранный бак в системах отопления? Стоит помнить, что выбирая расширительный бак необходимо учитывать некоторое отличие коэффициента объемного расширения (на 20-25% в сторону увеличения) такой жидкости, как антифриз. Следовательно, размер расширительного бака должен составлять 15% от всего объема отопительной системы.

Какой расширительный бак купить? Лучше покупать расширительный бак, в котором в случае поломки мембраны, её можно заменить.

Как определить, нужен ли дополнительный расширительный бак к настенному газовому котлу? При монтаже системы отопления необходимо рассчитать объём воды и сравнить с баком, который находиться в котле. Если он меньше по объёму, то установите дополнительный расширительный бак.

Если Вы не правильно рассчитали, то это можно будет увидеть на манометре (установлен на котле). Если при нагревании системы отопления стрелка поднимается, а при остывании опускается. То вам надо дополнительный расширительный бак.

Виды мембранных баков

Различают два вида расширительных мембранных резервуаров:

Виды мембранных баков
Виды мембранных баков
  1. С заменяемой мембраной – модели, подразумевающие возможность смены резиновой мембраны. При первой же необходимости ее можно вынуть через фланец, раскрутив его болты. В крупных баках мембрана дополнительно зафиксирована к ниппелю, что позволяет стабилизировать прибор, но и в этом случае ее можно без проблем снять с креплений на задней части.

    Мембрана для гидроаккумулятора

  2. Со стационарной мембраной – баки, в которых разделительная мембрана закреплена максимально жестко и не подлежит замене. Если она выйдет из строя, менять придется весь прибор. Цена таких расширительных резервуаров ниже, чем стоимость моделей предыдущего вида, но о полноценном удобстве эксплуатации тут говорить не приходится.
Виды мембранных баков
Виды мембранных баков
Виды мембранных баков

Совет. Выбирая между сменной и стационарной мембраной, учитывайте один важный фактор: в первом случае вода полностью находится в мембране и не вступает в контакт с внутренней поверхностью бака, что исключает коррозионные процессы, а во втором случае контакт сохраняется, поэтому добиться максимальной защиты от коррозии невозможно.

Виды мембранных баков
Виды мембранных баков
Виды мембранных баков

Виды мембранных баков

Типы водоснабжения

Выбор типа водоснабжения дома или, говоря проще, определение, откуда, собственно, будет поступать вода к дому, зависит от индивидуальных условий.

Центральное водоснабжение дома

Техническое исполнение такой системы проще всех остальных вариантов. По сути, необходима установки врезки в общий трубопровод и схема разводки водоснабжения в доме, составленная с соблюдением размеров и с указанием всех точек водопотребления. В соответствии с ней монтируется трубопровод внутри помещения. От общего трубопровода можно завести на свой участок горячую и холодную или только холодную воду. Во втором случае в схеме следует предусмотреть водонагревательное оборудование.

Все перечисленные выше варианты возможны только в одном случае – если в относительной близости к дому находится водопроводная магистраль.

Несмотря на легкость, схема водоснабжения от центрального водопровода имеет и свои недостатки:

  • периодически наблюдающееся снижение напора вплоть до полного прекращения подачи воды в часы пикового потребления,
  • зависимость от работы оборудования коммунальных служб (воду отключают из-за аварий или во время опрессовки),
  • необходимость ежемесячной оплаты и контроля расхода жидкости.

К плюсам такого варианта кроме легкости монтажа следует отнести невысокую стоимость реализации проекта (минимум необходимого оборудования), а также независимость подачи воды от электроснабжения. Ну а к его минусам относится необходимость получить на врезку в магистральную трубу соответствующее разрешение.

Автономное водоснабжение дома

Автономная схема водоснабжения в доме предусматривает использование отдельного источника, находящегося на территории участка или недалеко от него. В качестве такого источника могу выступать:

  • колодец,
  • скважина на песок (в том числе, так называемый абиссинский колодец или скважина-игла),
  • артезианская скважина, добывающая жидкость из известкового водоносного слоя.

Виды источников водозабора и их глубина Каждый из этих вариантов с его преимуществами и недостатками заслуживает отдельного пристального внимания.

Колодцы

Для того, чтобы вода в колодце была высокого качества, важно соблюсти определенные требования:

  • найти оптимально подходящее для рытья колодца место (высокое содержание жидкости в водоносном слое, удаленность от дома, позволяющая исключить вероятность разрушения, отсутствие в радиусе 50 метров возможных источников загрязнения, включая свалки, выгребные ямы, септики и пр.),
  • установить надежные и защищающие от попадания в воду верховодки, большого количества песка и глины стены,
  • обеспечить защиту зеркала от пыли и мусора, установив плотно закрывающуюся крышку.

Колодец не оставит вас без воды даже при перебоях с электричеством В то же время даже при условии соблюдения этих требований перед тем, как использовать дома воду для приготовления пищи и питья, лучше сделать лабораторный анализ. Его результаты не только станут гарантией соответствия качества воды санитарным требованиям и нормам, но и помогут правильно подобрать элементы системы очистки.

Качество воды в колодце при прочих равных условиях обычно ниже, чем в скважине. Кроме того, не всегда колодец обладает требуемой производительностью. Для того, чтобы не возникало дефицита воды, рекомендуется при рытье добиваться наличия на дне трех ключей.

Преимуществом колодцев является совмещение автоматической подачи воды и возможность при отсутствии электричества достать жидкость вручную с помощью ведра. Даже при длительном перерыве в электроснабжении дом не останется вовсе без воды.

Читайте также:  Как выбрать дренажные насосы для канализации

Скважины на песок

Скважина на песок Скважина на песок отличается небольшой глубиной по сравнению с артезианской. Благодаря этой особенности ее несложно сделать на участке самостоятельно. Эта возможность является существенным преимуществом, поскольку позволяет сэкономить средства на реализацию проекта.

Недостатками скважины на песок являются:

  • недолговечность (срок службы обычно составляет немногим более 6-7 лет),
  • возможность заиливания,
  • не слишком высокая производительность.

Артезианские скважины

Бурение таких скважин осуществляется на глубину 50-150 метров и даже более, поэтому должно осуществляться профессионалами с применением спецтехники и с предварительным получением разрешения на работы. Привлечение специалистов потребует вложения средств, однако такой источник будет служить до полувека и более, поэтому все траты можно читать долгосрочной инвестицией.

Артезианская скважина высокопроизводительна. Известковый слой, из которого она поднимает воду, расположен глубоко, поэтому в него не попадают токсичные вещества с поверхности. К особенностям следует отнести обычно повышенную жесткость воды из артезианской скважины, однако этот недостаток легко исправляется при включении в схему фильтра-умягчителя.

Для тех, кто хочет знать больше о том, что это такое, артезианская скважина, у нас есть отдельная статья на сайте.

Как происходит бурение скважин на песок и какими способами это делается, описано на этой странице.

О видах насосов для частного дома и дачи мы рассказали тут.

Выводы и полезное видео по теме

Самое простое решение, которое, кстати, весьма широко практиковалось еще не столь давно – это установка довольно вместительной емкости в самой высокой точке водопроводной системы дома. В дачных условиях это может быть, скажем, чердак. Бак – негерметичный, просто закрывается крышкой от ненужного испарения и замусоривания воды. Так что повышенного давления в нем создаваться по умолчанию не может.

Открытый расширительный бак. Из достоинств – только простота, все остальное – сплошные недостатки.

Насос периодически пополняет запас воды в этом баке. А оттуда она просто под действием сил гравитации течет к той точке, где открывается кран водозабора. Таким образом, напор определяется исключительно разницей высот установки бака и точки водозабора.

Выводы и полезное видео по теме

Достоинства системы понятны – простота и дешевизна. А в чем видятся недостатки? Да практически — во всем остальном…

  • Система получается негерметичной, а качеству уже прошедшей фильтрацию и очистку воды не идет на пользу контакт с воздухом.
  • Ёмкость часто приходится располагать в неотапливаемом помещении (на чердаке). Для летнего использования – еще туда-сюда, зимой же система становится неработоспособной.
  • Автоматизировать такую систему – особых сложностей не составляет: можно установить поплавковый клапан и реле давления. Они в совокупности будут обеспечивать включение насоса для заполнения бака до нужного уровня. А вот создать требуемое давление в системе – извините…, но все ограничивается исключительно перепадом высоты. А для многих сантехнических и бытовых приборов требуются совсем иные условия.

Одним словом, не стоит даже завязываться с такой «упрощенкой».

Вот это – совсем другой разговор. Нет практически никаких ограничений по месту их размещения, можно подобрать изделие нужного объема, сведя к минимуму количество включений насоса, и давление в системе поддается точной регулировке.

По конструкционным особенностям эту категорию можно разделить на устройства трех типов:

Выводы и полезное видео по теме
  • Расширительные баки с мембраной, разделяющей емкость на две половины.
  • Баллонного типа, внутри которых размещена эластичный, изменяющийся в размерах баллон для воды, который очень часто просто именуют «грушей».
  • Наконец, существуют расширительные баки, в которых не предусмотрено какого-то механического разделения жидкой и газообразной среды. Но так как в условиях домашнего водопровода они практически не используются, рассматривать их не станем.

Бак расширительный мембранного типа

Как правило, корпус такого бака собирается из двух половинок (поз. 1).  Соединение этих деталей корпуса (поз. 2) предопределяет и расположение несъёмной мембраны (поз. 3). Эта эластичная перегородка делит полость бака на две камеры: водяную (поз. 4) и воздушную (поз. 5). Для подключения к водопроводу со стороны водяной камеры предусмотрен резьбовой патрубок (поз. 6).

Расположение внизу

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.

Выводы и полезное видео по теме

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

Типы мембранных баков

Существует два основных типа расширительного мембранного оборудования.

Прибор со сменной мембраной

Типы мембранных баков

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.

Типы мембранных баков

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