Давление воздуха в мембранном баке системы водоснабжения

Давление воздуха в мембранном баке системы водоснабжения

Конструкция всех гидроаккумуляторов предполагает наличие воздушной среды между стенками корпуса и мембранной грушей.

Давление воздуха необходимо поддерживать на определенном уровне, тщательно контролировать и, при необходимости, регулировать для обеспечения полноценного, безопасного и эффективного функционирования всей системы водо- или теплоснабжения.

Значения максимального и минимального давления в мембране гидроаккумулятора задаётся производителем и указывается на шильдике.

Для гидроаккумуляторов (мембранных расширительных баков) подразумевается два рабочих значения: давление в воздушной среде, и рабочее, которое может выдержать бак по подключению к воде (теплоносителю).
Как правило, эти показатели примерно одинаковы у всех производителей, и зависят от объёма аккумулирующего оборудования.

Бак для водоснабжения (синий)

Давление воздухаРабочее давление воды

Бак для отопления (красный)

Давление воздухаРабочее давление воды

Разумеется, речь идёт об обычных баках для традиционных систем отопления.

Производятся также баки специального исполнения, давление в которых может достигать 16 или 25 бар. Но мы о них здесь говорить не будем, поскольку это – заказные позиции, они подбираются только согласно проектам, и их эксплуатация строго регламентирована.

Текущее же давление в мембране гидроаккумулятора зависит от ряда следующих факторов:

• Характеристики системы;
• Индивидуальные настройки системы;
• Мощность подключённого оборудования;

Изношенная мембрана, механические повреждения расширительного бака и наличие негерметичных стыков в системе водоснабжения могут стать причиной снижения или повышения давления, поэтому очень важно контролировать данный показатель.

Когда проводить замеры

Как определить верное значение давления

Если гидроаккумулятор вместе с реле давления управляет включениями / выключениями насоса по давлению, то значение давления в воздушной камере нужно посчитать по формуле:

где Рг – давления воздуха в мембране гидроаккумулятора;
Р вкл – давление, при котором включается насос.

Таким образом, если насос будет включаться при давлении 3 атм., то давление в гидроаккумуляторе должно составлять 2,7 атм. Изменяя параметры включения насоса, необходимо также изменять давление воздуха внутри бака.

Расширительный бачок почти незаменим в водоснабжении загородного дома. Он позволяет запастись дополнительным объемом воды на случай отключения, или избежать потери этой жидкости в момент ее нагревания бойлерной системой.

Функции расширительных баков для систем водоснабжения

Расширительный бачок с внутренним давлением универсален, поэтому использоваться может для нескольких целей. Первый способ применения – в системе нагрева воды бойлерами в качестве дополнительной емкости для отвода при тепловом расширении. Другой способ применения – гидроаккумулятор.

Несмотря на разные выполняемые функции, бак в обоих случаях имеет идентичную конструкцию. Состоит из стального корпуса закрытого типа с внутренним пространством, которое разделено пополам эластичной мембраной. В верхнем отсеке содержится сжатый воздух (иногда используется азот), а в нижний закачивается жидкость.

Расширительный бак как аккумулятор

Емкость подключается к системе с целью накопления дополнительной воды на тот случай, если водоснабжение прекратится. Принцип действия такой: бачок соединяется патрубком с трубами водопровода в любой точке, и при открытии крана вода начинает заполнять емкость. На соединении установлен обратный клапан, не позволяющий воде выливаться обратно.

Как только жидкость попадает внутрь, мембрана начинает двигаться вверх до тех пор, пока давление сжатого воздуха над ней не сравняется с давлением воды в системе. Стоит учитывать, что полезный объем бака составляет примерно половину от общего. В моменты отключения подачи водоснабжения, жидкость можно выкачивать из емкости через другой клапан.

Расширительный бак для бойлера

Вода имеет свойство расширяться при нагревании. Когда повышается ее температура, объем начинает возрастать. Так как емкость нагревательной системы изначально заполнена полностью, избыточная жидкость вытекает.

Чтобы избежать потерь воды, дополнительно используют расширительный бачок, устанавливаемый над бойлером. Он принимает в себя излишек. Полезное пространство внутри бака должно составлять примерно 10% от объема бойлера.

Нормальное давление

В руководстве к агрегату написано, какое давление должно быть в расширительном баке системы водоснабжения по умолчанию в данной конфигурации. Обычно оно составляет от 1 до 3 бар.

Необходимый показатель зависит еще от того, где бак находится относительно системы водоснабжения, к которой присоединен. По стандартным правилам в емкости должно быть на 0,2 атмосферы больше. Если они располагаются на одном уровне, достаточно будет этой разницы.

Если высота между расширительным бачком и системой отопления составляет 12 м, на каждые 10 метров нужно добавить дополнительную 1 атм. Получается, что для заданных условий нормальным будет давление внутри бака, которое выше водопроводного на 0,2 + 1,2 = 1,4 атмосферы.

Как измерить давление в расширительном бачке

Существует два способа узнать, под каким давлением газ находится внутри. Если к расширительному бачку с внешней стороны прикреплен манометр, его шкала покажет данные показатели. Желательно убедиться, что устройство работает правильно. Предварительно перекройте клапаны, чтобы отмежевать емкость от системы водоснабжения. Спустя 10 минут нужно сперва накачивать, а потом снова спустить воздух в баке, при этом наблюдая за поведением стрелки. Если она смещается, а движения ее плавные, то все в порядке.

Если на баке отсутствует встроенный манометр, необходимо воспользоваться портативным аналогом. Съемное устройство для измерения давления имеет такой же разъем, какой есть на выпускном клапане расширительного бачка в верхней части. Его нужно надеть и плотно закрепить. Затем открыть клапан, чтобы манометр с баком стали одной системой. Стрелки устройства покажут текущее внутреннее давление.

Регулировка показателей

Временами давление в расширительном бачке падает, поэтому его нужно периодически подкачивать, чтобы эффективность устройства оставалась на прежнем уровне. На каждой мембранной емкости есть золотник. К нему можно подключить велосипедный или автомобильный насос, либо баллон со сжатым газом.

Накачать мембранный бак водоснабжения можно вручную или с использованием автоматического насоса. Если используете баллон со сжатым воздухом, дополнительные усилия не требуются. Нужно соединить его с емкостью специальным шлангом. Затем открыть на баллоне клапан, выпускающий газ, который под давлением сам наполнит закрытый расширительный бачок.

Необходимо внимательно следить за показаниями манометра, чтобы вовремя закрутить клапан, как только внутри установится правильное давление.

Автономность – обязательная характеристика современных отопительных систем и водоснабжения. Чтобы участие домовладельца было минимальным, и не нужно было постоянно отслеживать работу отопления, устанавливают гидробак. А для этого величина давления в расширительном бачке водоснабжения должна быть оптимальной. Только так система работает бесперебойно, и не требует лишнего обслуживания.

Характеристика закрытых расширительных баков

Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:

1. Резервуары, предусматривающие замену груши.
2. Баки со стационарно установленной мембраной.
3. Емкости, не имеющие в конструкции мембраны.

В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Изначально на момент продажи в гидробаках для водопроводных систем в камере гидробака имеется стандартное давление в 1,5 бар. В инструкции по применению указывается допустимый диапазон, за который не рекомендуются выходить, особенно в сторону увеличения.

Чтобы правильно установить оптимальный режим для гидробака, за основу берут следующие рекомендации:

1. Регулировку давления воздуха в расширительном баке выполняют после отключения энергоснабжения.
2. Вентили должны быть перекрыты. Воду сливают, оставляя емкость пустой.
3. Фиксируют давление воздуха в расширительном баке при помощи манометра.
4. В случае несоответствия воздух накачивается либо стравливается до достижения показателей, установленных производителем.

При производстве гидробаков вместо воздуха используют инертные газы, чтобы исключить появление очагов коррозии. При регулировке вручную давление делают на 10% ниже, чем того требует производитель.

Следует помнить, что после включения насоса рабочая камера гидробака наполнится водой, а уже потом достигнет потребителя. Если давление воздуха падает, напор нестабильный. А когда оборудование работает в штатном режиме, он постоянен, и не меняется в процессе пользования системой.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Здесь есть одна особенность. Такие гидробаки должны иметь рабочее давление воздуха чуть выше, а именно, на 0,2 бар выше, чем написано в инструкции.

Так, если насос выдает 3,5 бар, гидробак настраивается на 3,7 бар. Первая проверка работоспособности и настройка выполняется перед запуском системы, пока емкость не заполнена теплоносителем.

Отсутствие жидкости в камере – нормальный режим работы. А заполняется она только когда вода в трубах нагревается. Нехватка давления воздуха в расширительном баке приводит к тому, что теплоноситель заполняет резервуар, что является нарушением эксплуатационных требований. В этом случае необходимо отключить и спустить систему, а затем настроить гидробак заново.

Гидробак открытого типа

Такие конструкции считаются устаревшими, так как не обеспечивают абсолютной автономности, и может лишь увеличить период между обслуживанием. Разогретая жидкость испаряется, и ее нехватку нужно ликвидировать, периодически подливая теплоноситель, восполняя его объем. Никаких диафрагм и груш не используется. Давление в системе появляется за счет того, что открытый гидробак монтируется на возвышенности (на чердаке, под потолком и т.д.).

Естественно, никакого давления воздуха в расширительном баке открытого типа нет. При расчете учитывают, что один метр водяного столба создает давление в 0,1 атмосфер. Однако есть способ автоматизировать добор воды. Для этого устанавливается поплавок, который при опускании открывает кран, а после наполнения резервуара поднимается, и перекрывает доступ воды в бак. Но в данном случае все равно нужно контролировать работу системы.

Правила обслуживания гидробака

Суть ревизии заключена в проверке давления в воздушной камере. Манометр должен быть исправен, и иметь точность измерения 0,1 бар. Можно пользоваться автомобильным прибором для проверки давления в шинах. Удобно, когда шкала содержит градацию и в атмосферах. Тогда не придется производить перерасчет, если в инструкции указано давление в других единицах.

Если в результате накачивания давление воздуха в расширительном баке не поднимется, это может свидетельствовать о том, что груша или мембрана вышла из строя, и требует замены. В процессе осмотра проверяют ниппель и клапаны. Они должны быть герметичны.

Важно, чтобы это оснащение выдерживало установленные заводом-изготовителем параметры. Проверять прочность не стоит, но после накачки воздух должен оставаться в газовой камере долгое время.

Давление в насосной станции: 8 вопросов и ответов

Сегодня нам с уважаемым читателем предстоит разобраться в том, какое должно быть давление в насосной станции и что может стать причиной отклонений в ее работе. Мы разберем применяющиеся схемы подключения, типовые неисправности и ошибки монтажа оборудования. Приступим.

Что это такое

1. Как устроена насосная станция?

Она представляет собой комплекс смонтированного на общей станине оборудования, включающий:

• Центробежный поверхностный насос;
• Мембранный гидроаккумулятор;
• Автоматическое реле включения насоса с датчиком напора.

Цена насосной станции зависит от мощности насоса, объема гидроаккумулятора и варьируется от 5 до 15 и более тысяч рублей.

Устройство работает так:

• При подаче питания насос накачивает воду в мембранный бак. Напор в нем повышается до верхней границы настройки автоматического реле и поддерживается сжатием воздуха в воздушном отсеке гидроаккумулятора;
• Как только давление в баке насосной станции достигает верхнего значения в настройках реле, насос отключается;
• При расходе воды через сантехнические приборы напор обеспечивается сжатым в гидроаккумуляторе воздухом. При падении давления до нижней границы настройки реле оно включает насос, и цикл повторяется.

Обратите внимание: насос не должен работать постоянно или включаться с минимальной периодичностью. Например, для принадлежащей автору насосной станции Neoc lima GP 600/20n производитель рекомендует режим работы с двадцатью и менее запусками в час.

Станция Neoclima: оптимальный режим эксплуатации — не более 20 включений в час

Особый случай

У абсолютного большинства насосных станций всасывание воды обеспечивается только созданным во всасывающем патрубке разрежением. Соответственно, теоретический максимум глубины всасывания ограничен высотой водяного столба при избыточном давлении в одну атмосферу — 10 метрами. На практике для присутствующих на рынке устройств глубина всасывания не превышает 8 метров.

Расчет высоты водяного столба для избыточного давления в одну атмосферу

Между тем, так называемые, двухтрубные станции с внешним эжектором способны поднять воду с глубины 25 и более метров.

Как? Разве это не противоречит законам физики?

Нисколько. Вторая опускающаяся в скважину или колодец труба подает к эжектору воду с избыточным напором. Инерция потока используется для того, чтобы вовлечь в движение окружающие эжектор массы воды.

Устройство с внешним эжектором и глубиной всасывания 25 метров

Схемы монтажа станций с выносным эжектором

Функции

1. Для чего используются насосные станции?

Вот список наиболее популярных сценариев применения этих устройств:

• Автономное водоснабжение дома из открытого водоема, колодца или скважины;

Схема водоснабжения дома с подачей воды из колодца

• Резервное водоснабжение из накопительного бака. При отключении централизованной подачи воды и падении напора в локальном водопроводе станция включается автоматически. После возобновления водоснабжения емкость наполняется без участия владельца. Именно такая схема реализована в доме автора статьи;

Резервное водоснабжение из емкости в доме автора

• Увеличение напора воды в водопроводе. Насосные станции, повышающие давление воды популярны среди владельцев дач и загородных домов: состояние дачных водопроводов зачастую оставляет желать лучшего.

Станция повышает напор на вводе водопровода в дом

Параметры работы

1. Какое давление должно быть в насосной станции при ее штатной работе?

Оно определяется настройками автоматического реле. Как правило, нижняя граница его срабатывания устанавливается равной 1-1,5 атмосферам, верхняя — 3-4,5. Для вышеупомянутой Neoclima GP 600/20n заводские настройки реле — 3/1,5 кгс/см2.

Справка: свод правил СП 30.13330.2012 ограничивает максимальный напор воды в точках водоразбора жилых домов значением 45 метров, что соответствует 4,5 атмосферам.

При необходимости датчик давления для насосной станции может быть отрегулирован своими руками.

Инструкция по его настройке предельно проста:

• Для регулировки необходимо снять крышку автоматического реле;
• Под ней вы обнаружите две шпильки с пружинами и гайками: большая отвечает за настройку давления включения насоса, малая — его выключения;
• Вращение гайки по часовой стрелке приведет увеличению интересующего нас параметра, против часовой стрелки — к уменьшению.

Вскрытое реле. Вверху видны регулировочные гайки

Настройки реле контролируются по показаниям манометра в моменты включения и отключения насоса

Примечание автора: чем выше верхний порог настройки реле, тем больше воды сумеет вместить гидроаккумулятор, и тем реже будет включаться насос. Тем не менее, диапазон в 1,5-3 атмосферы позволяет абсолютно комфортно пользоваться любой бытовой техникой и сантехническим оборудованием.

1. Какое давление в гидроаккумуляторе насосной станции считается нормой?

Оно должно быть на 10% меньше давления включения насоса. Для гидроаккумулятора с объемом 20-25 литров, типичным для устройств начального уровня, нормальное давление зарядки — 1,4 — 1,7 кгс/см2.

Штатное давление в мембранном баке

1. Как измерить и настроить давление в ресивере насосной станции?

Измерение выполняется при отключенном питании и сброшенном водопроводе. Для этого достаточно подключить к ниппелю гидроаккумулятора манометр с резьбой под ниппель, автомобильный насос или компрессор с манометром. Теми же насосом или компрессором можно накачать в мембранный бак воздух.

Обратите внимание: ниппель часто скрыт под пластиковой или металлической крышкой, препятствующей его загрязнению или случайному стравливанию воздуха.

Ниппель скрывается под отвинчивающейся пластиковой крышкой на торце бака

Подключение

1. Как подключаются насосные станции повышения давления или автономного водоснабжения?

Вот основные правила их монтажа:

• Всасывающий патрубок должен быть оборудован обратным клапаном. Если станция подает воду из колодца или скважины, клапан ставится на конце всасывающей трубы. У устройства, повышающего напор, или обеспечивающего резервное водоснабжение из емкости, его можно установить непосредственно на корпусе;

Обратный клапан на всасывающем патрубке насоса

Подсказка: без обратного клапана находящаяся в гидроаккумуляторе вода сольется в скважину, емкость или водопровод сразу после выключения насоса.

• Диаметр всасывающей трубы не должен быть меньше диаметра патрубка насоса. Напорная труба на выходе может иметь меньший диаметр;

Обратите внимание на соотношение диаметров труб на входе и выходе насоса

• Если к водопроводу подключается заливной клапан накопительной емкости резервного водоснабжения, отвод на него должен быть врезан до выхода насосной станции. Между врезками опять-таки монтируется обратный клапан. Он исключит переток воды в магистраль водоснабжения или в емкость.

Обратный клапан между врезками накопительной емкости и насосной станции на вводе водоснабжения

Схема водоснабжения с резервной емкостью с указанием положения обратных клапанов

Проблемы и решения

1. Почему насосная станция Джилекс не держит давление в гидроаккумуляторе (см. Почему насосная станция не держит давление)?

Вот список возможных причин неисправности, типичный для устройств всех производителей:

• Отсутствие, загрязнение, неправильный монтаж или неисправность обратного клапана на всасывающем патрубке или на вводе водоснабжения. Стрелка на корпусе клапана должна указывать в сторону насоса, а сам он должен пропускать воду только в одном направлении;

Устройство пружинного обратного клапана

• Отсутствие воздуха с избыточным давлением в воздушном отсеке мембранного бака. Чтобы убедиться в отсутствии или наличии этой неисправности, нажмите на шток ниппеля. Если оттуда не поступает ни воздух, ни вода — гидроаккумулятор нужно просто-напросто накачать;

Накачка гидроаккумулятора автомобильным компрессором

• Разрыв мембраны гидроаккумулятора. В этом случае из ниппеля при нажатии на его шток начинает капать вода. Мембрана меняется на новую после отключения воды и вскрытия бака ресивера;

На фото — замена мембраны в гидроаккумуляторе насосной станции

• Мощности насоса не хватает для создания напора, соответствующего настройкам автоматического реле. Признак наличия этой проблемы — непрерывная, без отключений, работа насоса. Проблема устраняется путем регулировки реле;
• Утечки воды (прежде всего течи напроток сливных бачков в туалетах). При утечках насос периодически включается в отсутствие разбора воды через смесители. Проблема устраняется регулировкой, ремонтом или заменой заливных или сливных клапанов в бачках.

Регулировка арматуры сливного бачка

1. Почему в систему водоснабжения с насосной станцией попадает воздух?

Вероятная причина — негерметичность всасывающей трубы (разрыв или неплотное соединение с всасывающим патрубком насоса или обратным клапаном). Проблема устраняется герметизацией соединений или заменой трубы.

Насос может засосать воздух при негерметичности соединения с всасывающей трубой

Кроме того: насос может всосать воздух при падении уровня воды в скважине или колодце ниже обратного клапана. Проблема решается удлинением всасывающей трубы или ограничениям расхода воды до более низкого по сравнению с дебитом источника.

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет читателю решить большинство проблем, так или иначе связанных с автономным и резервным водоснабжением. Видео в этой статье расскажет вам больше о том, как устроена насосная установка повышения давления. Успехов!

Давление воздуха в мембранном баке системы водоснабжения

Группа: Участники форума
Сообщений: 177
Регистрация: 6.8.2012
Пользователь №: 158835

Ок. меньше так меньше. Но меньше от какого давления? от давления на напоре или от давления на всасе или от давления в покое системы? А t теплоносителя при этом как учитывать?

HeatServ

Просмотр профиля

Григорий и Константин, ревнители благочестия.

Группа: Участники форума
Сообщений: 43762
Регистрация: 24.4.2009
Пользователь №: 32666

Кстати, скоро предстоит собрать автономную систему частного дома среди берёзок средней полосы, источник — газовый котелок. Систему буду лепить из полипропилена, попутку, времени крайне мало, работа с колёс. Есть ряд вопросов, может у кого мысли будут на эту тему:
1. До сих пор думаю — или ставить экспанзомат и, соответственно, воздухоотводчики или расширитель колхозить. Систему планирую залить пропиленгликолем 30% (эксплуатировать будет пожилая дама, мало ли чего приключится).
Сам склоняюсь к экспанзомату пока.
2. и сразу второй вопрос (идиотский, не без этого) — заливка такой системы — просто насосом снизу или в верхнюю точку шарик прикрутить и через него воронкой заливать?
3. Вода. Там только водопроводная, имеет смысл прихватить отсюда литров сто деаэрата?
4. Радиаторы. Радиаторы там уже есть. И они, Ъ, люминёвые. Кто что знает про связку "люминий+полипропилен+пропиленгликоль+вода из водопровода"?

Объект — двухэтажный дом площадью более двухсот квадратов. Там работало много местных специалистов, но путнего ничего не вышло. Предстоит эту ситуацию переломить в корне за считанные дни.

Сообщение отредактировал HeatServ — 17.4.2013, 9:25

v-david

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 4313
Регистрация: 10.3.2010
Из: Зеленоград
Пользователь №: 48108

HeatServ

Просмотр профиля

Григорий и Константин, ревнители благочестия.

Группа: Участники форума
Сообщений: 43762
Регистрация: 24.4.2009
Пользователь №: 32666