Как пережить отключение воды или зачем накопительный бак в квартире

Выполнение установки расширительного бака

Гидробак (или гидроаккумулятор, расширительный бак) — это металлическая герметическая емкость, которая служит для поддержания стабильного напора в водопроводе и создания разных по объему запасов воды.

На первый взгляд, выбор и установка этого устройства не должна вызвать трудностей — в любом интернет-магазине можно увидеть множество моделей, которые лишь немного отличаются по форме и объему, но существенно не отличаются по своей функциональности.

Это совсем не так. В устройстве расширительного бака и принципе его работы есть много нюансов.

Разные модели расширительных баков могут иметь ограничения по способу использования — некоторые рассчитаны только на работу с технической водой, другие могут использоваться для питьевой воды.

По конструкции гидроаккумуляторы различают:

• резервуары со сменной грушей;
• емкости с фиксированной мембраной;
• гидробаки без мембраны.

С одной стороны резервуара со съемной мембраной (у бака с нижним подключением — внизу) есть специальный фланец с резьбой, к которому и крепится груша. С обратной стороны имеется ниппель, для накачивания или стравливания воздуха, газа. Он рассчитан на подключение к обычному автомобильному насосу.

В баке со сменной грушей вода накачивается в мембрану, не соприкасаясь с металлической поверхностью. Замена мембраны происходит путем откручивания фланца, который удерживают болты. В больших емкостях, для стабилизации заполнения, задняя стенка мембраны дополнительно крепится к ниппелю.

Внутреннее пространство бака с фиксированной мембраной разделяется ею на два отсека. В одном находится газ (воздух), в другой поступает вода. Внутренняя поверхность такого резервуара покрыта влагостойкой краской.

Существуют также гидробаки без мембраны. В них отсеки для воды и воздуха ничем не разделены. Принцип их действия также основан на взаимном давлении воды и воздуха, но при таком открытом взаимодействии происходит смешивание двух веществ.

Достоинство таких устройств — отсутствие мембраны или груши, которая является слабым звеном в привычных гидроаккумуляторах.

Диффузия воды и воздуха заставляет обслуживать баки достаточно часто. Около одного раза за сезон приходится подкачивать воздух, который постепенно смешивается с водой. Значительное уменьшение объема воздуха, даже при нормальном давлении в баке, становиться причиной частого включения насоса.

Закрытые гидробаки для водоснабжения работают по такой схеме: насос подает воду в грушу, постепенно заполняя ее, мембрана увеличивается и происходит сжатие воздуха, который находится между грушей и металлическим корпусом.

Чем больше воды поступает в грушу, тем больше она давит на воздух, а тот, в свою очередь, стремится вытолкнуть ее из емкости. В результате в резервуаре повышается давление, это приводит к отключению насоса.

Некоторое время, когда в системе происходит расход воды, сжатый воздух поддерживает напор. Он выталкивает воду в водопровод. Когда ее количество в мембране уменьшается настолько, что давление опускается до нижнего предела, срабатывает реле, снова включая насос.

Нельзя путать баки для водоснабжения и для отопительной системы, поэтому при выборе нужно узнать их предназначение. Для четкой идентификации производители окрашивают гидроаккумуляторы для отопления в красный, для водоснабжения — в синий цвет.

Однако некоторые не придерживаются такой маркировки, поэтому отличительной чертой устройств могут послужить такие данные:

• для водоснабжения максимальная температура использования гидроаккумулятора будет составлять до 70 °C, допустимое давление может достигать 10 бар;
• устройства, предназначенные для системы отопления, могут выдерживать температуру до 120 °C, рабочее давление расширительного бака зачастую не бывает выше 1,5 бар.

Все самые важные параметры указаны на декоративном колпачке (шильдике), который закрывает ниппель.

Список функций, которые выполняет гидробак в системе ХВ (холодного водоснабжения), гораздо шире:

• Поддержание ровного и постоянного напора в водопроводе. Благодаря давлению воздуха, напор некоторое время поддерживается даже при выключенном насосе, пока не упадет до установленного минимума и в работу опять не включится насос. Таким образом напор в системе сохраняется даже при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов.
• Предохранение от износа насосного оборудования. Запасы воды, содержащийся в баке, позволяет некоторое время использовать водопровод, не включая насос. Это уменьшает количество срабатываний насоса за единицу времени и продлевает его работу.
• Защита от гидроударов. Резкий скачок давления в водопроводе при включении насоса может достичь 10 и более атмосфер, что негативно сказывается на всех элементах системы. Мембранный бак берет на себя удар, выравнивая давление.
• Создание запасов воды. При отключении электричества система водоснабжения хоть недолго, но, все же, еще некоторые время будет отдавать воду.

Для обвязки водонагревателя используют расширительные баки, которые могут выдерживать высокие температуры.

Мембрана расширительного бака изготавливается из разных материалов, которые при эксплуатации выдерживают разный диапазон температур.

В гидроаккумуляторах применяют:

• Натуральную каучуковую резину — NATURAL. Материал может контактировать с питьевой водой, применяется для аккумулирования холодной воды. Со временем может начать пропускать воду. Выдерживает температуру от -10 и до 50 °C выше нуля.
• Синтетическая бутиловая резина — BUTYL. Наиболее универсальна, водонепроницаема, применяется для станций водоснабжения, подходит для питьевой воды. Температура эксплуатации может колебаться от -10 и до 100 °C.
• Синтетическая резина из этилен-пропилена — EPDM. Более водопроницаемая, чем предыдущая, может контактировать с питьевой водой. Диапазон допустимых температур — от -10 и до 100 °C.
• Резина SBR применяется только для технической воды. Температура использования та же, что и у предыдущих марок.

Для организации холодного водоснабжения необходимо выбирать баки с грушей, изготовленной из пищевой резины с усовершенствованными эластичными свойствами, которая позволят лучше гасить гидравлические удары и поддерживать стабильный напор воды в системе.

Корпус бака чаще всего производят из легированной стали, стойкой к коррозии, покрытой снаружи лакокрасочным покрытием. В продаже также можно встретить емкости из нержавейки, очень прочные, но при этом дорогие.

В продажу поступают баки вместимостью от 24 до 1000 л. Какой именно выбрать, подскажут расчеты, результат которых следует округлять в сторону увеличения. Выбирая бак со съемной мембраной, следует помнить, что объем воды занимает 30% от общего объема емкости, то есть, в 100-литровом резервуаре запас воды будет равен приблизительно 30 литрам.

Особенностью маленьких баков есть то, что они зачастую не имеют клапана, чтобы стравливать воздух из резиновой груши. Это может создать неудобства при эксплуатации. Большие емкости имеют такой клапан, и помимо создания большего запаса воды, лучше справляются с поддержанием стабильного напора в системе.

Vt=K*Amax*((1 Pmax)*(1 Pmin))/(Pmax-Pmin)*(1 Pвозд.),

• Vt — полный объем гидробака;
• Amax – максимально возможное расходование воды в минуту, литр;
• К – коэффициент (см. табл.), зависящий от мощности насоса;
• P_max – настройки реле при отключении оборудования, бар;
• P_min – настройки реле при запуске оборудования, бар;
• P_возд. – давление в гидробаке (в его газовой полости), бар.

Выбор между вертикальным и горизонтальным баком заключается в особенностях помещения. Если комната небольшая или объем емкости внушительный, то чтобы не занимать много места, устанавливают вертикальную емкость.

Горизонтальный бак имеет меньшую вместительность, может подвешиваться на стене, а также служить опорой для установки поверхностного насоса. Для его монтажа предусмотрены специальные крепления. Большие баки производятся только в вертикальном исполнении и устанавливаются на ножки.

Подытоживая все вышесказанное, можно отметить, что выбор гидроаккумулятора предстоит совершать между такими отличительными свойствами:

• рабочее давление;
• страна производитель;
• больший или меньший объем;
• сменная или нет резиновая мембрана;
• мембрана для технической или питьевой воды;
• материал корпуса — нержавеющая или эмалированная сталь.

Принцип работы и устройство

Магистраль работает по принципу насосной станции:

• В накопительный резервуар из источника (скважины/колодца) поступает вода. Она набирается до тех пор, пока поплавковый выключатель не среагирует на предельно высокий уровень. Жидкость подается при помощи насоса.
• Как только вода достигает предельной верхней отметки, агрегат отключается, а накопительная ёмкость постоянно поддерживает запас жидкости в системе.
• При открытии крана в доме вода начинает поступать в трубы магистрали. Накопитель опустошается частично или полностью.
• Поплавковый выключатель запускает в работу насос и тот снова закачивает жидкость в резервуар до верхнего предела.

Система водоснабжения с накопительным баком хороша в таких ситуациях:

• низкая производительность автономного источника на участке;
• наличие централизованной магистрали, но подача воды по часам;
• автономная система водоснабжения, работающая от электричества, но при этом электроэнергию подают на поселок с перебоями.

Накопительный резервуар станет настоящей панацеей для жильцов загородного дома.

Правила обслуживания гидробака

Для системы горячего водоснабжения установку расширительного бака проводят на участке циркуляционной магистрали, всасывающей линии насоса, ближе к водонагревателю.

Бак оборудуется:

• манометром, предохранительным клапаном, воздухоотводчиком — группа безопастности;
• запорным клапаном с устройством, которое предотвращает случайное перекрытие.

В водопроводной системе, где присутствует водонагревательное оборудование, устройство берет на себя выполнение функций расширительного бака.

В системе ХВ главное правило при установке гидроаккумулятора — монтаж в начале обвязки, ближе к насосу.

В схеме подключения обязательно присутствуют:

• обратный и запорный клапан;
• группа безопасности.

Схемы подключения могут быть очень разными. Подключенный гидробак нормализует работу оборудования, уменьшая количество включений насоса за единицу времени и этим продлевая срок его службы.

В схеме с повысительной насосной станцией один из насосов работает постоянно. Такая система устанавливается для домов или зданий с высоким водопотреблением. Гидробак здесь служит в для нейтрализации скачков давления, а для аккумулирования воды устанавливают емкость как можно большего объема.

Плановый осмотр расширительного бака заключается в проверке давления в газовом отсеке. Необходимо также провести осмотр клапанов, запорной арматуры, воздухоотводчика, проверить работу манометра и реле давления воды. Чтобы убедиться в целостности бака проводят внешний осмотр.

Несмотря на всю простоту устройства, расширительные баки для водоснабжения все же не вечны и могут сломаться. Характерные причины — разрыв мембраны или потеря воздуха через ниппель. Признаки поломок можно определить по частому срабатыванию насоса, появлению шума в системе водопровода. Понимание принципа работы гидроаккумулятора — это первый шаг к правильному обслуживанию и устранению неисправностей.

Устройство открытого типа используется все реже, так как требует постоянного вмешательства пользователя в свою работу. Открытый расширительный бак — это негерметичная емкость, которая служит для образования давления в водопроводе, аккумулирования воды, а также служит в качестве расширительной камеры.

Бак устанавливают выше самой верхней сантехнической точки, например, на чердаке, вода в систему поступает самотеком. Каждый метр, на который поднимается устройство, увеличивает давление в водопроводе на 0,1 атмосфер.

Чтобы автоматизировать процесс обеспечения водой, бак оснащают поплавковым переключателем и устанавливают автоматическое реле, которое будет включать и отключать насос.

Такой способ организации водоснабжения требует регулярного контроля пользователя, иначе вода при отрицательных температурах может замерзнуть (если помещение не отапливается). Жидкость будет испаряться, поэтому придется постоянно доливать ее.

Кроме того, такая емкость громоздкая и не эстетичная, для нее обязательно нужно иметь в доме чердачное помещение. Но главный недостаток устройства — бак не приспособлен работать в условиях высокого напора воды в системе.

Преимущества и недостатки накопительных емкостей

Чтобы определиться с видом/габаритами бака, стоит опираться на такие критерии:

• Тип материала, из которого изготовлен накопитель: полимер, оцинкованная сталь, сшитый полиэтилен. Чаще мастера предпочитают иметь дело с поливинилхлоридом или ПНД. Они устойчивы к коррозии, механическому воздействию, агрессивным средам. Вес полимера в разы меньше металла, поэтому монтаж накопительной емкости будет более простым.
• Конструкция. Можно брать бак закрытого (мембранного) типа или открытого. Первый представляет собой полностью герметичный резервуар с полезным объемом на треть меньше его видимых габаритов. Второй — имеет крышку/люк, но герметичные стенки и дно.
• Тип расположения резервуара. Если предусмотрен верхний монтаж бака (на чердаке или водонапорной башне), лучше отдать предпочтение полимерной ёмкости с гладкими наружными стенками. При нижнем расположении накопителя лучше брать бак с ребрами жесткости. Они способствуют сохранению целостности полимера при давлении на него грунта.
• Объем накопителя. В среднем, на семью из 2-3 человек лучше брать бак на 100-150 литров. При экономном расходе воды этого вполне достаточно. Далее стоит опираться на индивидуальные потребности жильцов. Важно помнить, что резервуар открытого типа и большого объема будет быстрее заиливаться. Опытные специалисты не рекомендуют ставить накопитель более чем на 250 литров для длительного хранения жидкости.

При подборе объема резервуара нужно учесть следующее:

• чем меньше литраж бака, тем чаще будет включаться насос;
• при большем объеме накопителя он заполняется дольше – длительная работа нагнетающего оборудования расходует электроэнергию;
• если бак имеет скромный литраж, перепады давления в системе случаются чаще.

Из положительных моментов автономной коммуникации выделяют:

• постоянный запас воды дома, даже если производительность скважины/колодца оставляют желать лучшего;
• оптимальное давление в системе и подача жидкости в краны с нормальным напором;
• возможность не зависеть от цикличности работы коммунальных предприятий (водоканала, энергосети).

Из минусов отмечают:

• трудоемкость установки бака;
• необходимость его регулярной промывки;
• быстрое заиливание негерметичного накопителя;
• возможность образования неприятного запаха застоявшейся воды при неправильно выбранном объеме бака;
• дополнительный расход электроэнергии при работе насоса;
• необходимость утепления грунта над резервуаром.

Несмотря на все сложности, система водоснабжения с накопителем предпочтительнее, чем прямая подача жидкости из колодца/скважины в дом.

Правила обслуживания гидробака

Накопительный резервуар устанавливают только на специально подготовленную площадку. Это может быть сварная рама либо бетонная армированная конструкция. Они должны выдерживать вес полностью наполненного бака. Если монтаж резервуара будет проводиться на чердаке, такие работы необходимо учитывать еще на этапе проектирования коттеджа, иначе несущие стены могут не выдержать массы накопителя с водой.

Как только емкость установлена, нужно подключить к ней входной и выходной патрубки. Первый может иметь любое сечение, поскольку жидкость подается под давлением. Для выходного патрубка лучше брать шланг размером (диаметром) в 1,5-2 раза больше, чем просвет магистрали.

Схема подключения предусматривает наличие в ёмкости негерметичного типа поплавкового выключателя. Здесь же на ввод нужно установить обратный клапан, который предотвратит отток жидкости в источник. Перед ним ставят запорный вентиль.

Обязательно следует смонтировать фильтр грубой очистки на ввод. За ним ставят водяной счетчик (для централизованных магистралей).

При монтаже емкости следует обязательно позаботиться о её утеплении. В грунте это можно сделать с помощью керамзитной обсыпки. Для верхней установки бака желательно иметь теплый чердак или обматывать ёмкость теплоизоляционными материалами. Также нужно качественно утеплять трубопровод.

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Расширительные баки для водоснабжения поступают в продажу со стандартными настройками производителя — зачастую давление в воздушном отсеке уже установлено на значении 1,5 бар. Допустимое давление всегда указано на этикетке и производитель не рекомендует отклоняться от заданных параметров, особенно в сторону его увеличения.

Перед тем как приступить к регулировке, систему отключают от электросети и закрывают запорные вентили. Мембранный бак полностью опустошают, сливая воду — точный показатель давления можно измерить только при пустом отсеке для воды.

Далее снимают показатели давления с помощью точного манометра. Для этого с золотника снимают декоративный колпачок и подносят прибор. Если давление отличается от требуемого, то его приводят в соответствие, накачивая или стравливая лишний воздух.

При регулировке давления в газовом отсеке бака производитель заполняет его инертным газом, например, осушенным азотом. Это предотвращает коррозию внутренней поверхности. Поэтому пользователям также рекомендуется использовать для увеличения давления технический азот.

Давление в баке закрытого типа устанавливается всегда несколько ниже (на 10%), чем уровень давления при запуске насоса. Регулируя давление в устройстве можно корректировать напор воды. Чем меньшим будет давление газа в гидробаке (но не меньше 1 бар), тем больше он будет вмещать в себе воды.

Напор при этом станет неравномерным — сильным при наполненном резервуаре и все более слабым при его опустошении. Чтобы обеспечить сильный и ровный поток воды устанавливают давление в камере с воздухом или газом в пределах 1,5 бар.

Расширительный бак, который используется для горячего водоснабжения, изначально не должен содержать воды. Давление в устройстве устанавливается на показателе, который на 0,2 больше чем верхний порог отключения насоса.

Например, если реле настроено на отключение оборудования при показателях давления в 4 бар, то давление в газовом отсеке расширительного бака должно устанавливаться на значении 4,2 бар.

Установленный в обвязке водонагревателя, бак не служит для поддержания давления. Он призван компенсировать расширение тогда, когда происходит нагрев воды. Если установить давление в нем на меньшее значение, то в баке будет постоянно находиться вода.

Правила обслуживания гидробака

Как правило, накопительная ёмкость под воду не требует специального обслуживания. Но некоторые мероприятия при эксплуатации бака проводить все же стоит:

• Гидроаккумулятор (герметичную ёмкость) следует проверять на целостность раз в полгода. Особенного внимания бак требует, если в системе падает давление без видимых причин.
• Негерметичный бак следует регулярно промывать от скопившегося ила. Для этого отключают насос, из системы естественным путем сливают воду. При помощи щетки на длинной ручке обрабатывают стенки резервуара. Затем открывают запорный вентиль шланга, который ведет в канализацию. Таким образом бак промывают дважды и затем снова заполняют на дальнейшую эксплуатацию.

Выводы и полезное видео по теме

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.

---