Расширительный бак для водоснабжения принцип работы: Страница не найдена – Совет Инженера

Содержание

виды и типы, принцип работы

На чтение 5 мин Просмотров 548 Опубликовано 08.07.2019 Обновлено 05.07.2019

В любом частном доме нужна стабильно работающая безаварийная система водоснабжения, с нормальным напором воды в кранах. Казалось бы: проложил трубы, подключил насос для подачи воды — и пользуйся. Но все не так просто.

Во-первых, насос при включении-выключении воды будет постоянно срабатывать и быстро выйдет из строя. Во-вторых, при закрытии крана возрастает риск возникновения гидроудара — резкого скачка давления в системе — и возможного разрыва труб и их соединений, повреждения подключенного сантехоборудования (стиральных машин, водонагревателей…).

Для того, чтобы избежать подобных неприятностей, в системе водоснабжения необходимо использовать такое оборудование, как расширительный бак. Что это такое?

Расширительный бак (гидроаккумулятор) — это емкость, которая используется в системе автономного отопления и водоснабжения в многоквартирном или частном доме. Его основная задача — предотвращать возникновение повышенного давления в замкнутой системе, заполненной жидкостью, и тем самым защищать ее от гидравлических ударов.

Виды расширительных баков по назначению

Для отопления. Рассчитан на высокие температуры(до 120 градусов) и диапазон давления (до 4-6 атмосфер), характерные для систем отопления; изготовлен из материалов, не подходящих для питьевой воды. Обычно красного цвета.
Для водоснабжения. Изготавливается из материалов, учитывающих гигиенические требования к качеству питьевой воды (каучук или резина на основе этилен-пропилена, сталь). Рабочее давление должно достигать 12 атмосфер, эксплуатационная температура — до 80 градусов. Обычно синего цвета для ХВС (белого для ГВС).

Типы баков

Баки открытого типа. Устанавливаются на чердаках, крышах зданий. Давление воды в системе определяется лишь высотой установки.
Баки закрытого типа — с эластичной перегородкой (мембраной), которая делит емкость прибора на две части: для заполнения водой и для воздуха.

Виды закрытых расширительных баков мембранного типа

Со стационарной мембраной:

как правило, это емкости небольшой вместительности;
при выходе диафрагмы из строя заменить ее будет невозможно;
используются в основном в системах отопления.

Со сменной диафрагмой — баллонного типа (баллон также называют «грушей»). Оптимальны для водопровода по следующим причинам:

вода поступает непосредственно в мембрану-грушу и не контактирует с металлическими стенками бака; соответственно, не возникает коррозии и не изменяется качество воды;
легко нагнетается необходимое для функционирования системы давление;
мембрана легко заменяема;
аппараты этого типа могут иметь высокую вместительность, что для частного домовладения весьма актуально.

Расширительные баки, использующиеся в системе водоснабжения, называются также гидроаккумуляторами — это обусловлено их ролью в обеспечении функционировании автономного водопровода в домах.

Принцип работы гидроаккумулятора при водоснабжении

Вода насосом накачивается из источника в полость бака до максимально установленного с помощью реле значения и растягивает мембрану. Объем воздуха во второй полости бака, таким образом, уменьшается. За счет этого сжатия общее давление в системе увеличивается до заданных параметров и насос выключается. В момент начала использования воды воздух начинает давить на мембрану и таким образом выталкивать воду из гидроаккумулятора. Избыточного давления, созданного в воздушной камере аппарата, хватит на некоторый временной период для того, чтобы расход воды (работа бытовой техники, мытье посуды и т.п.) происходил без запуска насоса. Как только давление в баке достигнет предустановленного для конкретной системы водоснабжения минимального порога, реле подаст сигнал на включение насоса и он начнет вновь заполнять бак водой из скважины (колодца). Затем цикл повторится.

При большом же расходе воды из автономного водопровода насос будет работать постоянно, обеспечивая точку потребления воды напрямую.

Параметры функционирования и объем расширительного бака, а также настройки подключенных к нему регулирующих датчиков рассчитываются по определенным формулам на основе:

характеристик насоса,
проекта монтажа трубопровода,
эксплуатационных требований подключенного к водопроводу оборудования,
предполагаемого водопотребления (какое количество человек будет пользоваться водой, как часто, в каком объеме),
этажности здания.

Роль расширительного бака

Расширительный бак помогает создать в системе водоснабжения достаточно стабильное рабочее давление, при котором будет поддерживаться оптимальный напор воды как для работы всех сантехприборов (водонагреватель, стиральная машина, смывной бачок), так и для комфортного пользования водой из-под крана. Показатели необходимого давления в воздушной камере гидроаккумулятора рассчитываются для каждой из автономных систем водоснабжения по определенным алгоритмам.
Создает запас воды и сохраняет на некоторый интервал времени стабильное давление в водопроводе. Нередки ситуации отключения электроэнергии: насос в этом случае перестает работать и тогда гидроаккумулятор выступает в роли аварийного резервуара, вода из которого еще некоторое время будет течь под напором. Для того, чтобы увеличить запас воды в доме, можно дополнительно подключить еще один расширительный бак без демонтажа и замены уже установленного.
Оптимизирует функцию насоса: снижает количество его включений. Чем больше объем гидроаккумулятора и выше максимальный предустановленный порог давления в резервуаре, тем реже станет срабатывать насосное оборудование. Таким образом, изнашиваемость его значительно снизится.
Играет роль демпфера при гидроударе. При любом пуске насоса всегда происходит резкий скачок давления в водопроводе — иногда он достигает десяти атмосфер. Результатом такого резкого перепада может стать разрыв труб и фитингов, запорной арматуры; могут выйти из строя подключенное сантехническое оборудование и контрольно-измерительные приборы. Расширительный бак в этом случае принимает ударную нагрузку на себя: гасит силу волны — и система оказывается в безопасности.

В случаях, когда существуют риски превышения расчетного давления при гидравлическом ударе в 20 бар (максимально допустимое значение), необходимо провести монтаж трубопровода таким образом, чтобы на отдельных его участках можно было установить отдельный бак-гаситель для надежной защиты от гидроударов.

Итак, расширительный бак (гидроаккумулятор) в системе водоснабжения защищает ее от гидроударов, обеспечивает корректную работу всего подключенного к водопроводу оборудования и бытовых приборов, создает резервный запас воды.

Расширительный бак для водоснабжения выбор, установка пошагово

Расширительный мембранный бак – обязательный компонент индивидуального водоснабжения, без которого функционирование системы не представляется возможным. Именно он создает необходимое давление для полноценной работы водопровода, делает резервные запасы воды и даже выполняет ряд защитных функций. В связи со столь высокой важностью оборудования ожидаемо возникает вопрос: как выбрать и грамотно установить бак? Чтобы разобраться, подойдем к вопросу комплексно: к вашему вниманию строение и принципы работы расширительного прибора, его виды, особенности выбора, а также схема подключения и полезная инструкция по наладке с видео.

Функции и принцип работы

Мембранный бак – это герметичный преимущественно металлический резервуар, состоящий из двух разделенных камер: воздушной и водяной. В роли разделителя выступает специальная резиновая мембрана – она, как правило, выполнена из крепкого бутила, который устойчив к развитию бактериальных микроорганизмов. Водяная камера оснащена патрубком, через который непосредственно подается вода.

Главная задача расширительного мембранного бака – аккумулировать определенный объем воды и подавать ее по запросу пользователя под необходимым давлением. Но этим функции прибора не ограничиваются – также он:

защищает насос от преждевременной деформации: благодаря резерву воды насос включается не при каждом открывании крана, а только при опустошении бака;
предохраняет от перепадов давления воды при параллельном использовании нескольких кранов;
защищает от гидравлических ударов, которые потенциально могут происходить при включении насосной установки.

Функционирование прибора

Принцип работы бака следующий. Когда насос включается, в водяную камеру под давлением начинает закачиваться вода, а объем воздушной камеры в это время уменьшается. Когда давление достигает максимально допустимой отметки, насос отключается, и подача воды прекращается. Затем по мере забора воды из бака давление снижается и, когда оно уменьшается до минимально допустимой отметки, насос вновь включается и возобновляет закачку воды.

Совет. В процессе работы бака в водяной камере может накапливаться воздух, что провоцирует снижение эффективности оборудования, поэтому как минимум раз в 3 месяца нужно проводить обслуживание отсека – стравливать из него лишний воздух.

Виды мембранных баков

Различают два вида расширительных мембранных резервуаров:

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
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.

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.

Особенности выбора бака

Главный фактор выбора мембранного бака – его объем. При расчете оптимального объема резервуара следует учитывать следующие нюансы:

количество пользователей водопроводной системы;
количество точек водозабора: кранов, выходов для душа и джакузи, выходов для бытовой техники и котлов, которые работают с водой;
производительность насоса;
максимальное количество циклов включения/выключения насоса за один час.

Для расчета приблизительного объема бака можете воспользоваться такими ориентирами от специалистов: если количество пользователей не более трех, а производительность насоса составляет не больше 2 куб.м./ч, то вполне достаточно резервуара объемом 20-24 л; если количество пользователей от четырех до восьми, а производительность насоса колеблется в рамках 3-3,5 куб.м./ч, потребуется резервуар объемом 50-55 л.

Выбирая бак, помните: чем скромнее его объем, тем чаще придется включать насос и тем выше риск перепадов давления в водопроводной системе.

Совет. Если вы предполагаете, что со временем возникнет необходимость увеличения объема мембранного бака, покупайте оборудование с возможностью подключения дополнительных емкостей.

Схема подключения бака

Мембранный резервуар может устанавливаться как вертикально, так и горизонтально, но в обоих случаях схема подключения будет идентичной:

Определите место монтажа. Прибор должен располагаться со стороны всасывания циркуляционного насоса и до разветвления водопровода. Проследите, чтобы к баку обеспечивался свободный доступ для выполнения обслуживающих работ.
Закрепите резервуар к стене или полу через каучуковые прокладки и заземлите его.
К патрубку резервуара с помощью фитинга-американки подсоедините пятивыводной штуцер.
К четырем свободным выводам последовательно подсоедините: реле давления, трубу от насоса, манометр и разводную трубу, которая подает воду непосредственно к точкам забора.

Подключение бака

Важно, чтобы сечение подсоединяемой трубы водопровода было равным или немного большим по отношению к сечению приемного патрубка, но оно ни в коем случае не должно быть меньшим. Еще один нюанс: между расширительным баком и насосом желательно не располагать никаких технических устройств, дабы не спровоцировать увеличение гидравлического сопротивления в системе водоснабжения.

Инструкция по наладке оборудования

После того как мембранный бак установлен и подключен, важно грамотно его настроить и запустить. Остановимся на главных моментах этого этапа.

Первым делом нужно узнать величину внутреннего давления бака. В теории оно должно составлять 1,5 атм, но не исключено, что во время хранения прибора на складе или в процессе транспортировки случилась протечка, которая спровоцировала понижение столь важного показателя. Дабы убедиться в правильности давления, снимите колпачок золотника и выполните замеры манометром. Последний может быть трех видов: пластиковый – дешевый, но не всегда точный; механический автомобильный – более надежный и сравнительно доступный в цене; электронный – дорогой, но максимально точный.

После измерений необходимо определиться, какое давление будет наиболее оптимальным в вашем случае. Практика показывает, что для нормального функционирования сантехники и бытовых приборов давление в мембранном баке должно варьироваться в рамках 1,4-2,8 атм. Предположим, что вы выбрали эти показатели – что делать дальше? Сначала, если исходное давление в баке оказалось ниже 1,4-1,5 атм, его нужно повысить путем подкачки воздуха в соответствующую камеру резервуара. Затем следует настроить реле давления: откройте его крышку и при помощи большой гайки P настройте максимальный показатель давления, а при помощи малой гайки ∆P – минимальный показатель.

Процесс наладки оборудования несложен

Теперь можно запускать систему: по мере закачки воды наблюдайте за манометром – давление должно постепенно подниматься, а после того, как оно достигнет максимальной установленной отметки, насос должен отключиться.

Как видите, без расширительного мембранного бака вы действительно можете даже и не рассчитывать на полноценную работу индивидуального водоснабжения. Поэтому, если хотите бесперебойно пользоваться благами цивилизации, основательно подойдите к выбору и подключению прибора – все принципы и тонкости перед вами, так что советуем их хорошо проштудировать и только потом переходить к активным действиям.

Расчет объема гидроаккумулятора: видео

Мембранный расширительный бак для водоснабжения: фото

Перед установкой гидроаккумулятора следует проверить давление воздуха в его пневматической полости и, при необходимости, стравить часть воздуха либо закачать его автомобильным насосом до необходимого уровня. Величина давления воздуха в гидроаккумуляторе должна быть на 0.1 — 0.2 атм. ниже давления включения насоса, установленного реле давления. Давление воздуха в баке необходимо регулярно проверять. Для этого нужно отключить насос и слить воду из напорной магистрали.

Гидроаккумулятор работает следующим образом: после монтажа системы и подключения к электросети насос включается и начинает закачивать воду в гидравлическую полость. После того, как давление в гидроаккумуляторе достигает давления отключения, установленного на реле давления, насос отключается и находится в выключенном состоянии до тех пор, пока давление не упадет из-за разбора воды, после чего насос включается и т.д. Давление в гидроаккумуляторе можно контролировать по манометру.

Внимание! На штуцер вверху предусмотрена установка предохранительного клапана. В том случае, если максимальное давление, создаваемое насосом не более 10 бар, допускается установка на штуцер заглушки или крана. Необходимо периодически ( не реже 1 раз в месяц) проверять давление воздуха в пневматической полости с помощью автомобильного манометра, при падении более чем на 0,5 бар, подкачать воздух автомобильным насосом или компрессором до установленного при настройке системы значения. При отсутствии давления в пневматической полости мембрана может быть повреждена, что повлечет за собой выход из строя как бака, так и насоса.

Автономный водопровод, самостоятельно подающий воду к точкам разбора как в городской квартире, давно перестал быть диковинкой. Это норма загородной жизни, которую просто нужно грамотно спроектировать, собрать и оснастить оборудованием, способным запускать и останавливать систему по мере пользования кранами.

Стабильную работу независимой сети обеспечит расширительный бак для водоснабжения. Он защитит от гидроударов, существенно продлит рабочий ресурс насосной техники, гарантирует регулярное наполнение системы водой, избавит от необходимости носить ее ведрами.

Мы рады познакомить вас с особенностями устройства и принципом работы гидроаккумулятора. У нас скрупулезно описаны правила выбора мембранного бака, специфика монтажа и подключения. Предложенную к рассмотрению информацию мы дополнили полезными иллюстрациями, схемами и видеоруководствами.

Схемы подключения гидробаков

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.

Схема установки в системе ГВ: 1 – гидробак; 2 – предохранительный клапан; 3 – насосное оборудование; 4 – элемент фильтрации; 5 – обратный клапан; 6 – кран запорный

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.

Схема монтажа в системе ХВ со скважиной: 1 – бак; 2 – обратный клапан; 3 – кран запорный; 4 – реле для регулировки давления; 5 – прибор управления насосным оборудованием; 6 – группа безопасности

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.

Характеристика закрытых расширительных баков

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.

Особенности устройства и конструкции

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.

Принцип работы гидроаккумулятора

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.

Классификация по области применения

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.

Материалы для гидропневматического оборудования

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.

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.

Учитывая то, что производитель против отклонений от рекомендованных показателей давления, необходимо еще на этапе проектирования выбрать подходящее оборудование, параметры которого не будут конфликтовать между собой

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.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

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.

Напор воды в водопроводе устанавливается с помощью реле. При настройке давления в расширительной камере необходимо учитывать эти значения

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

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.

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:

Регулировку давления воздуха в расширительном баке выполняют после отключения энергоснабжения.
Вентили должны быть перекрыты. Воду сливают, оставляя емкость пустой.
Фиксируют давление воздуха в расширительном баке при помощи манометра.
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.

Правила обслуживания гидробака

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.

Во время профилактического обслуживания, следует измерять давление в гидробаке и корректировать его, если необходимо

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.

Характеристика закрытых расширительных баков

Расширительные емкости – это резервуары цилиндрической или шарообразной формы с горизонтальным или вертикальным расположением рабочей камеры. Могут быть напольной или подвесной конструкции.

Оборудование предназначено для обеспечения бесперебойной эксплуатации систем водоснабжения жилого дома, подключенных к центральной сети. Для работы в структуре водопровода, подающего ресурс из подземных источников (скважины, колодцы), предназначены гидроаккумуляторы. Они поставляются в комплекте насосных станций, у них то же назначение, но другие требования и условия эксплуатации.

Особенности устройства и конструкции

Расширительный бак представляет собой непроницаемую емкость, выполненную из высоколегированной стали. Пространство рабочей камеры прибора делит на две части резиновая мембрана, которая по своей форме и способу крепления может быть двух видов.

В первом варианте – это вертикально установленный клапан, с одной стороны которого находится воздух, а с другой – вода. Вторая модификация устройства изготавливается в форме сплошной грушевидной емкости из резины, которая внизу, через выпускной клапан, фиксируется к корпусу прибора. Внутри мембраны находится жидкость, а снаружи – воздух.

Баки для бытового использования поставляются в торговую сеть размером от 8 до 150 л. Модели от 50 л снабжаются опорными стойками, штуцером для подключения дополнительных устройств и манометром для измерения давления.

Принцип работы гидроаккумулятора

Принцип работы гидроаккумулятора.

Гидроаккумулятор – это стальная емкость с металлическими опорами. Внутри корпуса находится две камеры – воздушная и гидравлическая. Верх воздушной камеры оборудован ниппелем, через который можно сбросить или накачать воздух. Низ емкости заканчивается специальным штуцером для соединения с водопроводом.

Принцип работы мембранного механизма следующий: после запуска перекачивающей станции вода подается в бачок прибора до тех пор, пока плотность в системе не превысит максимально допустимого уровня, после чего реле отключает гидроаккумулятор. При открытии кранов объем воды в камере уменьшается, сила напора падает, автомат подключает насос, и давление стабилизируется.

Классификация по области применения

Расширительные баки по своему внешнему виду и способу изготовления разделяют на открытые и закрытые конструкции. Оборудование открытого типа – это емкость накопительного действия, которая применяется в загородных домах с ограниченным водоснабжением. Размер и материал резервуара подбирают с учетом необходимого объема воды в сутки. Камеры такого типа используют в качестве дополнительного оборудования при устройстве отопления жилых зданий.

Устройства закрытого типа служат для компенсации температурных расширений и стабилизации давления в следующих системах:

подачи холодной воды;
горячего водоснабжения;
отопления;
водоочистки.

Материалы для гидропневматического оборудования

Безотказная работа любого гидропневматического агрегата зависит от правильного выбора мембраны. В зависимости от области применения и условий эксплуатации деталь может изготавливаться из следующих материалов:

Натуральная резина – предназначена для приборов с рабочим температурным диапазоном -5…+50°С.
Бутил-каучуковая диафрагма – работает в пределах 0…+120°С.
EPDM – синтетический эластомер, эксплуатируется в режиме +1…+110°С, рабочий напор жидкости – до 12 бар.
SBR-диффузор из стирол-бутадиеновой резины для горячего и холодного водоснабжения – до 15 бар, +1…+100°С.

Расчет объема бака перед выбором

Для того чтобы правильно настроить систему водопровода квартиры, нужно не ошибиться в выборе объема расширительного бака. Методика расчета размера емкости построена на сборе информации о бытовых приборах, расположенных в квартире.

Расчет объема бака перед выбором.

Составляем перечень точек подключения с указанием числа каждого типа оборудования, частоты включения в сутки и определяем суммарный коэффициент расхода воды (Cy). Например, есть два умывальника, общая частота использования 6 раз/сутки: 2х6 = 12. Такие вычисления необходимо произвести с каждым наименованием. Затем сложить все значения. Полученная сумма и будет показателем потребления ресурса в квартире.

После этого необходимо воспользоваться таблицей из международного способа расчета UNI 9182, подставить суммарный коэффициент и выбрать резервуар нужного размера.

На основании опыта использования системы расчетов объем емкости для квартиры равен:

до 3 потребителей – расширительный бак до 24 л;
до 8 точек – 50 л;
свыше 10 приборов – 100 л.

Монтаж гидробака открытого типа

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.

К баку подключают: кран для слива, патрубки для рециркуляционной и подающей трубы, контрольную и переливную трубу

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.

Емкость монтируют в непромерзаемом помещении, накрывают крышкой от пыли и мусора, укутывают стенки минеральной ватой или другим утеплителем

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.

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:

Резервуары, предусматривающие замену груши.
Баки со стационарно установленной мембраной.
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.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Все о расширительных баках — классификация, предназначение, регулировка и признаки неполадок:

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 мембранный расширительный бак для водоснабжения

Автономная система водоснабжения для современного дома – это не новшество. Качественные устройства для подачи воды проверены пользователями и временем.

Но покупателям лучше ознакомиться с функционалом всех устройств автономной системы водоснабжения до покупки и установки.

Виды

Для того, чтобы правильно накачивать воду длительное время, необходим мембранный расширительный бак.

Для удобства системы и экономии пространства в продаже представлены три вида данных устройств:

напольный;
навесной;
плоский.

Замечание специалиста: выбирая между видами расширительных баков, помните, что только напольный имеет сменную мембрану.

Что именно добавляет расширительный бак в систему:

увеличение запаса воды;
отведение определенного объема воды в процессе нагрева;
стабилизация давления;
увеличение периодичности запуска насоса из-за резерва жидкости;
при гидравлическом ударе система останется целой;
на случай автоматизированного пожаротушения бак оснащен емкостью для жидкости;
при отключении электричества подача воды будет сохранена.

Принцип действия

В системе нарастает давление жидкости. Затем накопительный бак заполняется определенным объемом.

В нем отсек для воды постепенно увеличивается, а противоположный отсек, содержащий воздух, уменьшается.

Этот процесс происходит до получения равновесия, иначе говоря, нужного давления в системе. При падении давления ниже уровня давления воздуха, происходит своевременное сокращение внутренней мембраны.

За счет неё нормализуется подача воды. Устройство бака функционирует столько, сколько необходимо для стабилизации давления воды и воздуха.

Правильный выбор прибора

Подбирая модель с необходимыми функциями и объемом, учитывайте тот факт, что от общего объема бака зависит периодичность работы насоса.

Ведущей характеристикой для любого бака является не функционал, а его объем.

При этом для каждой системы водоснабжения есть критерии, которыми нельзя пренебречь, а именно:

Количество постоянных пользователей водой. (Ежедневное использование).
Количество точек для водозабора. (Приборы, краны и прочие сантехнические устройства).
Приблизительная периодичность пользования водозаборными точками в одно и то же время.
Цикл «включение – выключение». Нужно точно знать предел этого цикла за один час у вашего насоса.

Приблизительный расчет:

При расчете на трех постоянных потребителей устанавливают бак с общим объемом в 20-24 литра. Однако насосное оборудование должно производить приблизительно 2 кубометра за час.

При расчете на четырех постоянных пользователей с запасом лучше установить оборудование от 50 литров. Производительность насоса в этом случае примерно 3,5-3,7 кубометра в час.

Если потребителей более 10 человек, то необходим бак не менее 100 литров, а насосное оборудование с показателем более 5 кубометров в час.

Чтобы избежать поломки и недешевого ремонта, нужно внимательно ознакомиться с фирмой-производителем.

В этом выборе гнаться за более дешевым и сомнительным брендом не нужно. Неправильная экономия может в дальнейшем привести к поломкам.

Модели с низкой розничной ценой внутри выполнены, как правило, без брака. Но расходные части всегда из наиболее дешевых материалов.

Лучше поинтересоваться про материал, из которого изготовлена мембрана. Её экологичность и стабильность улучшат комфорт, а также срок службы системы.

Чем отличается от гидроаккумулятора

Схема установки мембранного расширительного бакаАккумуляторные, мембранные баки и гидроаккумуляторы – это приборы, которые наиболее востребованы в современном устройстве водопровода и отопления.

Но лучше знать их существенные отличия, ведь расширительный бак создает эффект сглаживания давления при нагреве жидкости.

Говоря простым языком, если не будет нужного пространства для воды, которая постепенно изменяет свой объем, то любая непластичная ёмкость лопнет. Для этого и создано устройство с мембраной, которое нормализует разницу в работающей системе.

Оба прибора по внешнему виду очень схожи. Но их устройство, назначения и эксплуатационные характеристики разные.

Гидроаккумулятор используется для подачи воды для питья.

Его главным свойством является подача нужного напора воды.

Важнейшая деталь в баке и гидроаккумуляторе – это мембрана.

Материал, из которого она изготовлена, различен в приборах для подачи воды, в том числе и между баком и гидроаккумулятором.

Также различны расположения камер для воздуха и жидкости. Гидроаккумулятор внутри оснащен баком «грушей». На нее оказывает давление воздух, он между стенками бака и емкостью для воды.

Для каждого из вышеперечисленных приборов наиболее важным параметром является долговечность и надежность мембраны. Её качество гарантирует стабильность всей системы.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как выбрать мембранный расширительный бак для водоснабжения дома:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Отличия гидроаккумулятора от расширительного бака- плюсы и минусы

Выбирая комплектующие для систем автономного водоснабжения и отопления, необходимо четко уяснить разницу между типами устройств, используемых в этих системах. Внешне они могут быть довольно похожими – но особенности конструкции накладывают отпечаток на функционирование подобных изделий.

Это правило подходит и для резервуаров – расширительных баков и гидроаккумуляторов. Кроме того, что расширительные баки обычно делают красными, а гидроаккумуляторы – синими, эти изделия отличаются и выполняемыми функциями, и сферой применения. Об основных отличиях гидроаккумуляторов и расширительных баков мы расскажем ниже.

Конструкция и назначение устройств

Расширительный бак

Устройства обоих типов, используемые в автономных системах, имеют сходную конструкцию и работают по единому принципу. Рассмотрим основные элементы изделий на примере расширительного бака для отопительной системы:

Основное назначение бака – компенсация расширения теплоносителя. При нагревании вода увеличивается в объеме, причем довольно сильно (+0,3% на каждые 10 градусов Цельсия). При этом жидкость практически не сживается, так что нагретый теплоноситель будет оказывать значительное давление на стенки труб, места соединения и запорную арматуру.

Чтобы компенсировать это давление, а также свести к минимуму последствия гидроударов, в систему встраивается дополнительный резервуар – расширительный бак. Первые баки имели негерметичную конструкцию, но сегодня почти повсеместно используются пневмогидравлические модели.

Внутри такого бака размещается мембрана из эластичного материала. Поскольку мембрана контактирует с нагретым теплоносителем, ее делают из полимеров, отличающихся стойкостью к высоким температурам – EPDM, SBR, бутилкаучков и нитрилкаучуков.

Мембрана разделяет бак на две полости – рабочую (в нее попадает теплоноситель) и воздушную. При повышении давления в системе воздушная камера уменьшается в объеме (за счет сжатия воздуха), и это компенсирует нагрузку на трубы и запорную арматуру. Примерно то же самое происходит при гидроударе — но здесь процесс идет с большей скоростью.

При снижении температуры теплоносителя объем воды уменьшается, и воздух, оказывая давление на мембрану, вытесняет дополнительный объем горячей воды в трубы отопительной системы.

Примером расширительного бака может служить Wester WRV 35 емкостью в 35 литров, отлично подходящий для систем отопления большого дома или общественного здания.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор, на первый взгляд, практически не отличается по конструкции от расширительного бака:

Основа – та же емкость из коррозионно-устойчивой стали, только выкрашенная в синий цвет.

Внутри ёмкости тоже находится мембрана – правда, несколько отличающаяся по форме от мембраны расширительного бака.

Внутренний объем тоже делится на две камеры, только у гидроаккумуляторов камера для воды находится внутри мембраны, т.е. полностью исключается контакт жидкости с металлическими стенками бака.

Да и функционирует конструкция по сходному принципу, хоть и используют ее по другому назначению:

При включении насоса или подаче воды по централизованному водопроводу камера наполняется жидкостью под определенным давлением.

Если напор по какой-то причине падает, воздушная камера увеличивается в объеме, и вода из рабочей камеры попадает в систему. Благодаря этому стабилизируется давление в трубах, и оборудование (стиральные машины, посудомойки и т.д.) работает без сбоев.

Второй аспект работы гидроаккумулятора – защита насоса от частых включений. Пока можно компенсировать отбор воды из системы за счет резерва в баке, реле давления не будет срабатывать, и насос не начнет подкачивать воду. Таким образом, техника будет включаться реже, а значит, проработает дольше.

Большой гидроаккумулятор (на 50, 100 или более литров) – это еще и запас воды. Да, долго на таком запасе не протянешь, но при экономном расходовании вполне можно пережить аварию на водопроводе или отключение электричества, которое сделает невозможной работу насоса.

Кроме того, гидроаккумулятор, как и расширительный бак, компенсирует гидроудары.

Пример гидроаккумулятора в каталоге интернет-магазина «Альфатэп» — горизонтальная модель на 24 литра Джилекс 24 Г.

Отличия изделий

Резюмируя все вышесказанное, стоит свести воедино основные отличия между гидроаккумуляторами и расширительными баками для отопительных систем:

Основная разница в конструкции – материал, используемый для изготовления мембраны. Для расширительных баков приоритетом является термостойкость, для гидроаккумуляторов – эластичность и нейтральность (т.е. отсутствие реакции с водой). Использовать расширительный бак в системе питьевого водоснабжения не стоит как минимум по этой причине – вода будет иметь отчетливый привкус резины.

Конструкция гидроаккумуляторов разрабатывается производителем с таким расчётом, чтобы минимизировать контакт металлической емкости с водой (иначе коррозии не избежать). Чаще всего это обеспечивается за счет установки мембраны особой формы.

Может присутствовать и разница в давлении в воздушной камере. Как правило, для работы гидроаккумуляторов это давление должно быть выше – тогда устройство обеспечит более эффективную стабилизацию напора.

При подборе устройство мы тоже руководствуемся разными принципами. Объем расширительного бака зависит от объема теплоносителя в сети (в среднем он должен составлять около 10%, если будет меньше – не получится компенсировать температурное расширение). Гидроаккумулятор же выступает в том числе и резервуаром для запаса воды, потому тут действует правило «чем больше, тем лучше» (в разумных пределах!).

Вот, в принципе, и все, что вам стоит иметь в виду, если вы не хотите выбирать емкости для автономных систем отопления и водоснабжения только по цвету. Если же на этапе выбора у вас появятся вопросы, то их всегда можно задать консультантам компании «Альфатэп», позвонив по контактному номеру 8 (495) 109-00-95.

Как устроен мембранный расширительный бак. Баки для водоснабжения

Сегодня нам предстоит выяснить, для чего нужна установка расширительного бака в системе водоснабжения, как устроен мембранный бачок, и как его правильно подключить. Начнем мы, однако, с уточнения формулировок и названий сантехнической арматуры.

Долой путаницу

В магазинах сантехники вы можете встретить две разновидности этих устройств, отличающиеся друг от друга цветом:

Изображение	Описание
	1. Устанавливаемые на отопление — водоснабжение расширительные баки обычно красные и в полном соответствии с названием предназначены для компенсации теплового расширения воды или жидкого теплоносителя при нагреве. Жидкости практически не сжимаются, и при их расширении давление в замкнутом контуре начинает расти с катастрофической скоростью; воздушная подушка тормозит его рост.
Гидроаккумуляторы, или расширительные баки для систем питьевого водоснабжения — синие	2. Гидроаккумуляторы — синего цвета (см. ) . Они позволяют создать автономный запас холодной воды, и выполняют функцию демпфера. То есть, гасят скачки давления при открытии/закрытии запорной арматуры и включении/выключении подающего воду насоса.

Узнать больше о мембранных баках вам поможет видео в этой статье.

Устройство

Как устроены расширительные баки для водоснабжения?

Мембранный бачок — это стальная емкость с патрубком для подключения к водопроводу или системе отопления и золотником для накачки. Она разделена эластичной мембраной на два отсека — воздушный и водяной. Воздушный отсек нередко вместо воздуха заполняется азотом, исключающим поражение стенок бачка коррозией.

Любопытно: расширительный бак системы горячего водоснабжения или отопления обычно снабжается мембраной с повышенной термостойкостью. Никаких других конструктивных различий между ним и гидроаккумулятором нет, поэтому расширительный бачок можно смело использовать в роли гидроаккумулятора.

Схемы

Теперь давайте более детально разберемся, зачем нужен расширительный бак в системе водоснабжения, на примере конкретных схем.

Обвязка бойлера

Обвязка бойлера обычно включает два установленных на его входном патрубке элемента арматуры:

Изображение	Описание
	Обратный клапан. Он пропускает холодную воду из водопровода внутрь накопительного водонагревателя, но не позволяет ей выливаться обратно при отключении ХВС.
	Предохранительный клапан. Поскольку обратный клапан превращает водопровод и бойлер в замкнутый контур, при нагреве воды в нем начинает быстро расти давление. Когда оно достигает опасных значений, предохранительный клапан сбрасывает избыток воды через дренажную трубку.

Полезно: объединенные в одном корпусе обратный и предохранительный клапаны часто продаются под названием «группа безопасности бойлера».

Пока объем бойлера невелик, потери нагретой воды незначительны или отсутствуют (тепловое расширение компенсируется упругостью стенок водопровода). А вот при его значительном объеме горячая вода сбрасывается в дренаж литрами и десятками литров, что заметно сказывается на расходах на нужды ГВС.

Подключение расширительного бака к системе водоснабжения полностью исключает потерю нагретой воды. Ее избыток вмещается мембранным бачком, что сопровождается незначительным ростом давления в контуре.

Насколько большим должен быть расширительный бак на систему водоснабжения с бойлером известного объема?

Обычно он берется равным 10% от объема бойлера. Да, тепловое расширение воды в разумных пределах температуры меньше 10%; однако не забывайте про то, что вместимость отсека для воды не равна полному объему мембранного бачка: часть этого объема занята воздухом.

Поэтому на практике используется округление в большую сторону: бак расширительный для водоснабжения 50 литров способен обеспечить безопасную работу 500-литрового бойлера.

Запас воды

Как использовать гидроаккумулятор или расширительный бак для холодного водоснабжения, обеспечив себя водой на время ее периодических отключений?

Инструкция по монтажу прибора своими руками предельно проста и состоит всего из двух пунктов:

Подключите патрубок бачка к любому участку водопровода гибкой или жесткой подводкой;

На вводе ХВС установите обратный клапан. Он не позволит воде сливаться из бака в отключенный и сброшенный магистральный водопровод.

Обратите внимание: полезная емкость мембранного бака заметно отличается от его полного объема. Например, расширительный бак системы водоснабжения 500 литров, способен запасти на случай отключения не больше 250 литров воды.

Вода из скважины

Как установить расширительный бак в системе водоснабжения с подачей воды из скважины или колодца? Он опять-таки монтируется в любой точке водопровода.

Помимо мембранного бака, такая система включает:

Изображение	Описание
	Погружной или Он поднимает воду и создает избыточный напор, обеспечивающий работу сантехнических приборов.
	Обратный клапан. Он ставится после погружного насоса или на всасывающем патрубке поверхностной насосной станции.
	Автоматическое реле, управляющее работой насоса (то есть включающее его при падении давления в контуре и выключающее при достижении давлением верхнего критического значения.

Какое давление в расширительном баке системы водоснабжения нужно поддерживать?

Ответ нельзя дать, на зная настроек автоматики управления насосом. Давление в расширительном бачке водоснабжения должно быть немного ниже (примерно на 0,2 атмосферы) давления включения подкачки воды из скважины. В этом случае насос будет запускаться до того, как остатки воды из мембранного бачка вытекут через открытый кран.

Как накачать расширительный бак в системе водоснабжения, если давление в нем упало ниже необходимого? Это можно сделать любым воздушным насосом — велосипедным, автомобильным и т.д. Шланг насоса подключается к золотнику на мембранном бачке.

Вода из емкости

Водоснабжение из накопительной емкости практикуется в садовых товариществах с подачей воды по графику, а также там, где изношенные магистрали водоснабжения часто отключаются для ремонта. Самый простой способ подачи воды в водопровод — самотеком, из установленного на чердаке бака.

Однако такая схема имеет три серьезных недостатка:

Запас воды ограничен прочностью перекрытия;
Чердак должен быть утепленным и отапливаемым, иначе вода замерзнет в первые же заморозки;
Напор в самотечном водопроводе ограничен расстоянием по вертикали между баком и краном. Между тем для нормальной работы бытовой техники (проточных водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин) нужен напор не менее 3 метров (0,3 кгс/см2).

Подача воды из емкости, установленной в подвале, подполе или цокольном этаже, с помощью насосной станции лишена всех этих недостатков: вес стоящего на поверхности грунта или стяжки бака ничем не ограничен, напор создает насос, а температура грунта ниже уровня промерзания круглый год выше нуля.

Какую роль в этой схеме выполняет расширительный бак для систем водоснабжения? Ту же, что и при подаче воды из скважины: сглаживает скачки давления и позволяет насосу простаивать при незначительном расходе воды.

Какой должна быть схема подключения расширительного бака для водоснабжения? Опять-таки такой же, как при автономном водоснабжении из скважины или колодца.

Однако: на практике на подачу воды из емкости обычно ставится поверхностная насосная станция, представляющая собой насос, автоматическое реле с датчиком давления и гидроаккумулятор на одной станине.

Борьба с гидроударами

Гидроударом называется кратковременный скачок давления, возникающий в замкнутом контуре вследствие инерции движущегося потока воды при его мгновенной остановке. Гидроудар часто выводит давление за пределы прочности труб и гибких подводок; последствия весьма предсказуемы — владелец получает разрывы водопровода по швам и фитинговым соединениям.

Если к водопроводу подключены расширительные баки — водоснабжение делается абсолютно безопасным: воздушная емкость и в этом случае исполняет роль демпфера. Бачок небольшого объема монтируется на вводе водоснабжения или (при коллекторной разводке воды) на коллекторе.

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет уважаемому читателю в проектировании и монтаже собственного водопровода. Успехов!

Мембранный бак
функционирует
следующим образом: после монтажа системы и подключения к электросети
насос включается и начинает закачивать воду в водяную камеру; при этом
объем воздуха, находящегося в воздушной камере бака, уменьшается на
величину поступающего объема воды в бак. При уменьшении объема воздуха
давление в мембранном баке
возрастает. После того,
как давление в мембранном баке превысит давление отключения насоса,
предварительно установленное на реле давления, насос отключается и
находится в отключенном состоянии до тех пор, пока давление в системе
не упадет в результате водоразбора ( вода при этом поступает потребителю непосредственно из мембранного бака
), после чего насос снова включается и т.д.

Так как давление воздуха в
мембранном баке уравновешено давлением воды, мембрана постоянно
находится в свободном состоянии, не испытывая внутренних напряжений —
она как бы «плавает» в баке между водой и воздухом. Давление в мембранном баке

можно контролировать по манометру. По нему же происходит и настройка
реле давления на требуемый рабочий диапазон работы мембранного бака.

Где используется мембранный бак?

Использование мембранных баков в системах отопления

При нагреве котла температура
жидкости-теплоносителя в нем повышается и жидкость расширяется.
Жидкость практически несжимаема, и если система отопления не будет
оснащена дополнительным устройством, позволяющим отвести дополнительный
объем, то неизбежно произойдет ее разрушение. Для исключения этого и
применяются расширительные (компенсационные) баки.

Использование мембранных баков в системах водоснабжения и водоподготовки

Баки для воды (гидроаккумуляторы) служат для
аккумулирования некоторого количества воды, чтобы можно было ее
выдавать под нужным давлением в нужный момент.

Другие функции мембранных баков

Расширительные баки могут применяться для
предотвращения разрушения системы от гидравлического удара. Также баки
могут использоваться и как емкости с огнегасящей жидкостью в системах
пожаротушения, и как резервные баки в тех случаях, когда отключается
электричество. Гидравлические баки используются не только в бытовых, но
и в промышленных и сельскохозяйственных системах водоснабжения. При
этом профессиональная серия рассчитана на рабочее давление до 16 бар.

Какие существуют конструкции мембранных баков?

Баки со сменной мембраной

Бывают горизонтального и вертикального
исполнения. Отличительной особенность — жидкость целиком находится
внутри мембраны и не контактирует с металлической поверхностью бака.
Замена мембраны производится через фланец, который закреплен с помощью
нескольких болтов. При больших объемах расширительного бака мембрана
баллонного типа закрепляется задним концом к ниппелю через резьбовое
соединение для стабилизации заполнения.

Баки с фиксированной диафрагмой

Внутренняя поверхность бака разделена на два объема мембраной. Мембрана

— диафрагменная, несменяемая, жестко закреплена по периметру сечения
бака. В одном объеме находится воздух, в другом — теплоноситель или
питьевая вода. Внешняя поверхность бака покрыта эмалью, а внутренняя
поверхность, контактирующая с жидкостью, — влагостойкими красками.

Как правильно установить мембранный бак?

Прежде, чем устанавливать
бак,необходимо обязательно убедится, что в техническом расчете
правильно определены параметры,. Категорически запрещается
устанавливать мембранный бак
, не проверив технические расчеты и параметры, так как это может причинить ущерб людям, отопительной системе или самому баку.
Мембранный бак должен быть установлен только подготовленным специалистом.

Мембранный бак должен быть технически верно установлен и надежно
присоединен к трубопроводу и фундаменту. Если масса бака превышает 30
кг, необходимо закреплять его с помощью специального приспособления во
избежание ущерба.
На системах оборудованных мембранным баком
должны быть установлены предохранительные устройства, ограничивающие
давление и гарантирующие невозможность превышения максимального
рабочего давления.
Для предотвращения электролитической коррозии бак должен быть надежно заземлен.

Предварительное давление в мембранном баке

На заводе-изготовителе в мембранном баке
установлено предварительное давление воздуха (не более 4 бар).
Предварительное давление может быть скорректировано на месте с учетом
условий эксплуатации. Правильная настройка предварительного давления
гарантирует надежную работу всей системы и долгий срок службы мембраны.
В процессе монтажа системы рекомендуется всегда
проверять предварительное давление в мембранном баке. Перед изменением
предварительного давления бак должен быть опорожнен. Предварительное
давление должно быть ниже давления включения насоса. Для правильной
установки этого давления рекомендуем воспользоваться представленной
здесь настроечной таблицей.

Максимальный и фактический объемы мембранного бака

Максимальный объем воды, содержащейся в мембранном баке, может составлять не более
75 % от его общего объема. Фактический же объем содержащейся в нем
воды, как правило, заметно меньше, так как лишь в редких случаях,
предусмотренных спецификой того или иного технологического процесса,
давление находящейся в мембранном баке

воды достигает 10 бар. Поэтому, если перепад давлений между включением
и выключением насоса не превышает 2 — 2,5 бар (наиболее приемлемый в
условиях автономного водоснабжения диапазон), фактический объем воды в
мембранном баке будет составлять приблизительно 30 — 35 % от общего его
объема.
Чем больше разница между давлениями включения и выключения насоса, тем больше фактический объем мембранного бака.

Минимальный объем мембранного бака

Минимальный допустимый объем мембранного бака
напрямую зависит от максимально допустимого числа включений насоса в
час и от интенсивности водоразбора, а также от того, при каких
значениях давления насос будет включаться и выключаться.
Минимально допустимый объем мембранного бака
можно определить из следующего приближенного выражения:
V = 2Q/N,
где V — объем мембранного бака, м3
Q — предполагаемый разбор воды, м3/ч
N — максимально допустимое число включений насоса в час
Для того, чтобы продлить срок службы
электродвигателя насоса, рекомендуется выбирать мембранный бак, объем
которого несколько превышает минимально допустимый. Допускается
установка двух и более мембранных баков в одну систему, при этом
давление в воздушных камерах этих мембранных баков должно быть
одинаковым.

Обслуживание мембранных баков

Необходимо чтобы эксплуатация осуществлялась только квалифицированными специалистами.
Мембранные баки должны обслуживаться, по крайней
мере раз в год, а результаты предварительной закачки воздуха должны
соответствовать значению,указанному на этикетке +20 %.
При осуществлении предварительной закачки воздуха бак должен быть полностью слит.
Если во время предварительной закачки воздуха
давление отличается от того давления, которое указано на этикетке, оно
должно быть восстановлено до первоначального уровня.
Не отсоединяйте расширительный бак до тех пор,
пока он не будет полностью слит при помощи сливного крана. Бак должен
быть защищен от сильного холода.

Техника безопасности

Предварительное давление ни в коем случае не
должно превышать уровень, указанный на информационной табличке и
закрепленной на каждом баке. Мембранный бак
никогда
не должен разбираться или демонтироваться во время работы. Запрещается
рассверливать бак и открывать его, применяя усилие. Необходимо всегда
соблюдайть технические характеристики, указанные на информационной
табличке. Никогда не превышайте максимальную рабочую температуру и
максимальное рабочее давление. Не используйте мембранный бак не по
назначению.
Каждый мембранный бак
проверяется, испытывается индивидуально или совместно, упаковывается на заводе-изготовителе.

В статье подробно рассмотрены баки для водоснабжения, их классификация и особенности. Рассмотрена конструкция мембранного бака и принцип работы, даны советы и рекомендации по монтажу баков в систему водоснабжения.

Расширительные баки — это баки, предназначенные для компенсации излишков объема воды, выравнивая этим давление в водонагревательных приборах, обеспечивая безопасность беспрерывной работы системы отопления. Второе его название — гидроаккумулятор (гидро — вода, аккумулятор — накопитель). Расширительные баки для водоснабжения устанавливаются с целью поддержания водяного давления в системе. При необходимости восстановления объемных изменений теплоносителя, которые возникают в процессе охлаждения или нагрева, нужда в приобретении расширительного бака неизбежна. (См. также: )

Виды расширительных баков:

Плоские;

Навесные;

Напольные;

Напольные баки со сменной мембраной.

Классы расширительных баков

Расширительные баки для водоснабжения горячей воды;

Расширительные баки для отопления.

Рисунок 1: Расширительные баки

Конструкция расширительных баков

Расширительные баки непосредственно изготавливаются из обычной или нержавеющей стали. Объем их должен составлять не менее чем 25-50 литров, и он будет зависеть от расстояния между подключением труб до места соединения со стояком. Рабочие мембраны могут быть сменные и несменные.

Экспанзоматы (гидравлические баки для системы отопления) состоят из стального корпуса высокого качества. Конструкция бака разделена мембраной с выходом на две камеры: воздушную (камера в которой уже подготовленный воздух) и водяную. Такие баки могут быть плоские и баллонные.

Рисунок 2: Гидравлический бак вертикального исполнения

Технические характеристики расширительных баков:

Рабочая температура прибора от -10 до +99˚С;

При испытаниях давление будет составлять в 1,5 раза больше максимального в рабочем режиме;

Обшивка и дно состоит из стали и холодной штамповки;

Мембрана состоит из сменной резины с повышенной эластичностью;

Максимальное давление от 4 до 6 бар;

Мембранный накопительный бак для водоснабжения

Рисунок 3: Монтаж расширительного бака

Накопительные баки мембранного типа

Мембранный накопительный бак для водоснабжения предназначен для осуществления нескольких функций системы водоснабжения: (См. также: )

накопление запаса воды

поддержка воды при определенном уровне давления

накопившаяся вода служит резервом, уменьшающим цикл запуска и выключения насоса воды.

Если контакты питания часто щелкают, срок службы насоса, естественно, быстро сокращается. Если в доме выключился свет, то всем понятно, что работать насос не будет, но бывает, что в гидроаккумуляторе еще есть вода, и она под хорошим давлением, то на некоторое время система водоснабжения будет работать. Объем мембранного бака будет влиять на продолжительность его использования.

Гидроаккумулирующие мембранные баки созданы для систем горячего и холодного водоснабжения, установок для пожаротушения, повышающих установок и подпитываемых систем и систем отопления. Служат для восстановления после гидродинамических ударов. Мембранный расширительный бак для водоснабжения работает следующим образом: после монтирования системы и подключения к нему электросети насос начинает заполнять водяную камеру водой. А объем воздуха, который находится в воздушной камере бака, будет уменьшаться с поступающим объемом воды в бак. Если уменьшить объем воздуха бака, то давление в мембранном баке увеличится.

При превышении давления бака того давления, которое сопутствует отключению насоса, насос автоматически отключится, и будет находиться в таком состоянии пока давление в самой системе не упадет до требуемого уровня при водозаборе (вода в таком случае будет доставляться из мембранного бака), затем насос опять включиться и так далее. Мембрана все время находится в хаотичном состоянии, потому что давления воздуха мембранного бака уравновешено с давлением воды, и по этому мембрана, не испытывая внутренних напряжений, находится в потоке между воздухом и водой. Давление мембранного бака можно проверять по специальному манометру. По нему же можно настроить реле давления на нужный рабочий диапазон в работе мембранного бака. (См. также: )

Принцип работы гидравлического бака

При нагреве воды в системе ее объем расширяется и далее она попадает в водяную камеру. При охлаждении вода возвращается в систему обратно. Поэтому в системе отопления нельзя обойтись без расширительного бака. Вода, которая поступает в мембранный бак для водоснабжения, не взаимодействует с поверхностью корпуса, изготовленного из стали, так как само отделение бака сделано из бутила (специальный резиновый материал). Нужно отметить, что срок службы и надежность расширительных баков будет зависеть от толщины его стенок.

Рисунок 4: Зарядка гидроаккумулятора

Рисунок 5: Вытеснение воды сжатым воздухом

Рисунок 6: Зарядка гидроаккумулятора насосом

Рисунок 7: Отключение насоса при нужном давлении

Применение мембранных баков в системе отопления

Когда котел нагревается, температура жидкости-теплоносителя растет, и жидкость начинает расширяться. Такая жидкость практически не способна сжиматься, и если вдруг отопительная система не будет иметь дополнительное устройство оснащения, которое позволяет отводить объем для дополнения, то произойдет неизбежное разрушение всей системы. Во избежание подобного применяют компенсационные (расширительные) баки для систем водоснабжения.

Дополнительные функции

Компенсационные баки для систем водоснабжения применяются для предотвращения разрушений систем от гидравлических ударов. Еще такого рода баки используют как емкости для огнегасящей жидкости в пожаротушительных системах, и как баки для случаев, при отключении электроэнергии. Гидравлические баки используют не только в бытовой технике, но и сельскохозяйственной промышленности. Серия профессионально рассчитана на давление в 16 бар. Это рабочее стандартное давление. (См. также: )

Конструкции мембранных баков

Баки, имеющие сменную мембрану. Бывают как вертикального, так и горизонтального исполнения. Отличительная особенность состоит в том, что вся возможная жидкость расположена внутри самой мембраны и не имеет контакта с поверхностью бака, металлической поверхностью. Заменяют мембрану через специальный фланец, закрепленный при помощи всего нескольких болтов. Если же расширительный бак имеет слишком большой объем, то баллонную мембрану закрепляют задней частью за ниппель, через соединение с резьбой для стабилизации заполнения водой.

Бак, имеющий фиксированную диафрагму. Внутренняя часть такого бака разделилась на два мембранных объема. Мембрана в таком случае будет иметь жесткое крепление по всему периметру сечения. Один объем содержит в себе воздух, второй объем — питьевую воду или теплоноситель. Верхняя часть бака покрыта специальной эмалью, а внутренняя поверхность, которая контактирует с жидкостью, покрыта влагостойкой краской.

Рисунок 8: Конструкция мембранного бака

Запрещено!
Категорически запрещается устанавливать мембранные баки, не совершив технических расчетов и не проверив параметров. Это может принести значительный ущерб, как отопительной системе, баку, так и людям.

Право на установку мембранного бака имеет только подготовленный специалист. Данный бак должен быть технически правильно и надежно соединен с фундаментом и трубопроводом.

Совет!
Во избежание ущерба при весе бака более 30 кг для крепления нужно использовать специальное приспособление. Так же необходимо установить предохранительное устройство, которое способно ограничивать давление и гарантировать невозможность превышения рабочего максимального давления.

Баки для систем водоснабжения обязательно должны быть заземлены, это в свою очередь предотвратит электролитическую коррозию.

На заводе, изготавливающем мембранные баки, в баках устанавливается предварительное давление, создается оно воздухом (до 4 бар). Данное давление требует правильной настройки, ибо только при таком условии можно получить гарантию надежной работы всей системы на протяжении долгого срока службы мембранного бака.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом.

Выбор и установка расширительного бака для воды

Расширительный бак для водоснабжения применяют для стабилизации рабочего давления, защиты оборудования от возможных гидроударов, а также для выравнивания температурных показателей жидкости. Работа гидробаков протекает автономно на основании полученных данных о состоянии системы и не требует наличия насосов, компрессора или подключения к электросети.

Расширительный бак.

Характеристика закрытых расширительных баков

Расширительные емкости — это резервуары цилиндрической или шарообразной формы с горизонтальным или вертикальным расположением рабочей камеры. Могут быть напольной или подвесной конструкции.

Особенности устройства и конструкции

В первом варианте — это вертикально установленный клапан, с одной стороны которого находится воздух, а с другой — вода. Вторая модификация устройства изготавливается в форме сплошной грушевидной емкости из резины, которая внизу, через выпускной клапан, фиксируется к корпусу прибора. Внутри мембраны находится жидкость, а снаружи — воздух.

Баки для бытового использования поставляются в торговую сеть размером от 8 до 150 л. Модели от 50 л снабжаются опорными стойками, штуцером для подключения дополнительных устройств и манометром для измерения давления.

Принцип работы гидроаккумулятора

Принцип работы гидроаккумулятора.

Гидроаккумулятор — это стальная емкость с металлическими опорами. Внутри корпуса находится две камеры — воздушная и гидравлическая. Верх воздушной камеры оборудован ниппелем, через который можно сбросить или накачать воздух. Низ емкости заканчивается специальным штуцером для соединения с водопроводом.

Классификация по области применения

Расширительные баки по своему внешнему виду и способу изготовления разделяют на открытые и закрытые конструкции. Оборудование открытого типа — это емкость накопительного действия, которая применяется в загородных домах с ограниченным водоснабжением. Размер и материал резервуара подбирают с учетом необходимого объема воды в сутки. Камеры такого типа используют в качестве дополнительного оборудования при устройстве отопления жилых зданий.

подачи холодной воды;
горячего водоснабжения;
отопления;
водоочистки.

Материалы для гидропневматического оборудования

Натуральная резина — предназначена для приборов с рабочим температурным диапазоном -5…+50°С.
Бутил-каучуковая диафрагма — работает в пределах 0…+120°С.
EPDM — синтетический эластомер, эксплуатируется в режиме +1…+110°С, рабочий напор жидкости — до 12 бар.
SBR-диффузор из стирол-бутадиеновой резины для горячего и холодного водоснабжения — до 15 бар, +1…+100°С.

Расчет объема бака перед выбором

Расчет объема бака перед выбором.

После этого необходимо воспользоваться таблицей из международного способа расчета UNI 9182, подставить суммарный коэффициент и выбрать резервуар нужного размера.

На основании опыта использования системы расчетов объем емкости для квартиры равен:

до 3 потребителей — расширительный бак до 24 л;
до 8 точек — 50 л;
свыше 10 приборов — 100 л.

Горизонтальная и вертикальная ориентация

Какой ориентации приобрести гидробак, зависит от размера емкости и свободного места в квартире. В стандартном варианте резервуары объемом до 50 л выпускают с возможностью монтажа прибора на стены помещения и с вертикальным расположением корпуса.

Гидроаккумуляторы большей вместимости предусматривают несколько способов установки. Они могут быть как вертикальной, так и горизонтальной ориентации. В зависимости от комплектации приборы могут поставляться в составе насосной станции или в виде отдельного агрегата для автономных систем.

Схемы подключения гидробаков

Для того чтобы подключить гидропневматические баки к холодному или горячему водопроводу, они должны быть оснащены:

Схема подключения гидробака.

подающим, спускным и отводящим патрубками;
манометром;
предохранительным клапаном;
датчиком уровня;
ниппелем — устройством для регулирования и пополнения воздуха.

Расширительные емкости для холодной воды устанавливают в самой нижней точке распределительной системы. Баки для горячего водоснабжения монтируют на трассе трубопровода со стороны подачи жидкости к нагревательному оборудованию (теплообменник, бойлер и др.).

Выполнение установки расширительного бака

Монтаж агрегата производится в помещении с температурой не ниже 0°C. Минимальное расстоянии от стен и плит перекрытий — не более 60 см. Вокруг установленного оборудования необходимо обеспечить проход для доступа к воздушному крану, сливному клапану, запорной арматуре. Не допускается воздействие веса подключенного оборудования и трубопроводов на корпус прибора.

Перед установкой гидробака в камере необходимо измерить манометром плотность воздуха, она должна соответствовать техническим характеристикам механизма. Точную регулировку можно выполнить через ниппель в верхней части резервуара. Монтаж устройства (вертикально или горизонтально) зависит от объема бака и указывается в рекомендациях завода-изготовителя при покупке оборудования.

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Настройка рабочих характеристик гидроаккумулятора происходит следующим образом:

Проверяем давление в воздушной камере. Для этого подключаем манометр к резиновому клапану, расположенному в верхней части емкости.
Если полученные значения не соответствуют рекомендуемым, то нажатием на ниппель стравливаем воздух и снижаем давление или накачиваем газ для повышения силы напора.
Затем открываем защитный кожух реле и при помощи большой гайки регулируем верхний уровень срабатывания, отвечающий за остановку насоса при максимальном давлении.
Нижняя граница запуска оборудования настраивается малым креплением.
Закрываем корпус реле и проверяем результаты.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Гидроаккумулятор поступает в торговую сеть с базовыми настройками производителя оборудования. Иногда такие параметры не соответствуют условиям эксплуатации.

Настройка давления бака в системе водоснабжения.

Корректировка работы расширительного бака показана в следующих ситуациях:

После установки агрегата. Регулировка значений согласно техническим нормам региона.
Слабый напор в системе.
Бак не наполняется.
Замена мембраны на новую.
Ремонт магистрали.
В воздушной камере превышены рекомендуемые значения, основания — показания манометра.
Нарушен температурный режим горячего водоснабжения.

При корректировке давления в газовом отсеке прибора следует учитывать, что для защиты емкости от коррозии воздушная камера на заводе заполняется осушенным азотом. Поэтому при регулировке плотности воздуха в газовой полости или наполнении резервуара после смены мембраны рекомендуется пользоваться техническим азотом.

Предохранительные клапаны устройства должны быть отрегулированы так, чтобы рабочее давление в защищенном сегменте не превышало нормативное более чем на 10 %, а при установленном значении до 0,5 МПа ≤ 0,05 МПа.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Расширительные баки для систем горячего водоснабжения компенсируют изменения объема жидкости в границах допустимой минимальной и максимальной температуры, а также поддерживают давление в проектном диапазоне.

Мембранная емкость для ГВС устанавливается непосредственно в точке подачи холодной воды в систему. Оптимальной считается установка резервуара после редуктора давления. Концентрация воздуха в камере гидроаккумулятора должна быть на 0,25 бар выше, чем показатели рабочего напора в магистрали, или на 0,2 бар больше, чем установленное давление на выходе редуктора.

При такой настройке излишки воды, периодически появляющиеся в системе из-за повышения температуры, в процессе охлаждения будут постепенно сбрасываться обратно в трубопровод.

Правила обслуживания гидробака

Правила обслуживания гидробака.

Установка, испытания и ремонт оборудования должны проводиться в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя специалистами, прошедшими специальную подготовку.

Любые изменения конструкции расширительной камеры с использованием сварных работ или посредством механических воздействий запрещаются.

Один раз в год требуется выполнять профилактический осмотр гидробака:

Проверять давление в воздушной камере.
Проводить внешний осмотр корпуса установки.
Обследовать контрольно-измерительную аппаратуру (манометр, клапаны, реле и др.).
Инспектировать герметичность трубопроводов и работу запорной арматуры.

Монтаж гидробака открытого типа

Расширительные емкости открытого типа — это навесное оборудование, которое монтируют в верхней точке магистрали. Место установки должно иметь хорошую вентиляцию во избежание формирования конденсата на поверхности прибора. Высота размещения емкости должна позволять свободный доступ к внутренней части резервуара для выполнения технического осмотра или ремонта рабочей камеры.

Резервуар оборудуется поплавковым клапаном, который устанавливается на входной магистрали. Он предназначен для поддержания в накопительной камере уровня жидкости, который исключает перелив воды через кромку бака.

Выводы и полезное видео по теме

Использование расширительных баков в системе водоснабжения квартиры позволяет получить контролируемую подачу воды с постоянным давлением, обеспечивающим стабильную безаварийную работу сантехнического оборудования.

ℹ️ Чем отличается расширительный бак от гидроаккумулятора — Armashop.ua

Несмотря на внешнее и внутреннее сходство, эти виды мембранных баков используются в разных системах и решают принципиально разные проблемы. Но они имеют общее название — экспанзомат — специальная железная емкость с внутренней мембраной.

Чем отличается гидроаккумулятор от расширительного бака

Баки используемые в системах отопления или горячего водоснабжения корректнее называть расширительными баками.

Гидроаккумуляторы, в свою очередь, применяются в системах холодного водоснабжения.

При этом бак для отопления нужен, чтобы снизить давление, возникающее в результате теплового расширения воды, а в водопроводе — чтобы наоборот увеличить его и поднять слабый напор до комфортной величины. Другими словами их задача заключается в том чтобы так или иначе поддерживать желаемое давление рабочей среды.

В обоих случаях регулировка давления осуществляется с помощью эластичной мембраны и воздушной камеры, газ в которой находится под давлением и стремится заполнить собой весь объем корпуса. Тип этой мембраны также является одним из отличий между расширительными баками и гидроаккумуляторами.

Отличия баков по видам мембран

Баки могут иметь мембрану одного из двух видов: грушевидную или диафрагменную. Их важно различать поскольку использование бака с неподходящей конструкцией существенно сокращает срок его эксплуатации.

Диафрагменная (тарельчатая) мембрана рассекает корпус пополам и не изолирует теплоноситель от металлического корпуса. Мембраны такого типа плохо переносят соседство с насосом и не подлежат ремонту в случае выхода из строя. Когда они рвутся замене подлежит весь бак, но с другой стороны они стоят дешевле и при правильном использовании служат дольше, поскольку диафрагма равномернее распределяет нагрузки рабочей среды.

Грушевидная мембрана привлекательна прежде всего тем, что её можно самостоятельно заменить в случае выхода из строя. Однако из-за своей формы и крепления нагрузка на мембрану распределяется неравномерно, что является дополнительным фактором износа. Она крепится внутри корпуса с помощью специального держателя и фиксируется фланцем.

При этом такой тип мембраны может использоваться как в гидроаккумуляторе, так и в конструкции расширительного бака. Но требования для них разные. Для первого важна пригодность материала мембраны для питьевой воды. Для второго важно выдерживать необходимую температуру рабочей среды.

Что такое гидроаккумулятор?

Из названия гидроаккумулятора можно догадаться, что с его помощью прежде всего запасают воду, но он также выполняет и другие функции. Например, демпфирует гидроудары и сглаживает колебания напора, возникающие в процессе работы насоса. Кроме того, он сокращает количество включений насоса, что может значительно продлить его срок эксплуатации.

Рабочий цикл гидроаккумулятора прост: насос закачивает в него воду и отключается когда давление на реле достигает максимально допустимого значения. Следующее включение насоса происходит когда в результате водозабора давление на реле падает до значения, установленного как минимальное.

Важно отметить: поскольку в качестве рабочей среды в такой системе используется питьевая вода, она не должна соприкасаться с металлическими деталями корпуса, которые могут ржаветь.

Кроме того, мембрана в гидроаккумуляторе должна быть более износостойкой, чем в расширительном баке из-за значительно более интенсивной деформации и близкого размещения насоса.

Что такое расширительный бак в системе отопления?

Его название также говорит само за себя, он призван компенсировать тепловое расширение воды в системах горячего водоснабжения и отопления. Отсутствие в замкнутых системах расширительного бака неизбежно приводило бы к превышению максимально допустимого давления и протечкам даже при незначительном повышении температуры.

Если воду с температурой 0 °C разогреть до 100 °C, её плотность станет меньше, из-за чего объём увеличится примерно на 4,3%. Без учета деформации труб и других элементов системы увеличение температуры на один градус повышает давление на 3 бара.

Расширительный бачок должен быть способным работать в условиях высокой температуры. Кроме того, он должен иметь достаточный размер для размещения всего избыточного объема теплоносителя. Как правило, это около 15-20% всего объема теплоносителя при комнатной температуре.

Чем отличается расширительный бак синий от красного?

Часто по красному или синему цвету бака можно определить предназначен ли он для работы с холодной или горячей рабочей средой. Тем не менее, цвет бака зависит исключительно от предпочтений производителя и может быть любым. Например, у нас в Армашоп продаются баки ProTank (Турция), окрашенные в серый цвет. Они являются универсальными и могут использоваться как в качестве расширительных баков, так и гидроаккумуляторов.

Для покупки доступны модели с корпусами различного объёма: от 2 до 10000 литров. При необходимости можно подобрать модель с площадкой для насоса и манометром. Также баки бывают с вертикальным или горизонтальным монтажным положением.

Какой гидроаккумулятор лучше вертикальный или горизонтальный?

Они ничем не отличаются в контексте эксплуатации, но позволяют разместить бак в том пространстве, которое подходит для этого лучше. Гидробаки маленького объёма могут быть рассчитаны на подвесное крепление.

Подводим итоги

Гидроаккумуляторы и расширительные баки имеют разное предназначение, но относятся к общей группе — экспанзоматы. Что выбрать конкретно в вашем случае? Сначала необходимо оценить в целом всю систему и решить, какую функцию должно выполнять данное устройство. Если вам нужен напорный бак для питьевой воды, то следует использовать гидроаккумулятор с грушевидной мембраной.

Если необходимо компенсировать расширение теплоносителя в системе отопления, то используйте мембранный расширительный бак (экспанзомат), в котором диафрагма рассчитана на работу при высоких температурах.

Тепловое расширение | Corix Texas

Тепловое расширение

Вы должны установить защиту от теплового расширения каждый раз, когда водная система находится в закрытом состоянии. Герметичная система — это любая водная система, в которой на входящем водопроводе здания установлено устройство защиты от обратного потока. Простое устройство, называемое резервуаром теплового расширения, может быть установлено на входящей трубе холодной воды, обслуживающей водонагреватель здания, чтобы гарантировать, что вода имеет место для расширения и не рискует разорвать водопроводные линии и / или обрушить дымоходы водонагревателя.

Опасность теплового расширения

Большинство домов снабжается горячей водой из резервуаров с электрическим или газовым обогревом. До тех пор, пока нагревательный элемент не перестанет работать, и вы не столкнетесь с холодным душем, водонагреватель обычно считается само собой разумеющимся. Однако при неправильном обслуживании водонагреватель может стать угрозой безопасности.

Вода расширяется в объеме при повышении температуры. Дополнительный объем, вызванный тепловым расширением, должен куда-то уйти. В противном случае нагретая вода создает повышение давления.Это принцип паровой машины. Температура и давление в водонагревателе снижаются, когда горячая вода забирается из крана, а холодная вода поступает в бак. Повышение давления из-за теплового расширения также может быть уменьшено за счет возврата воды в общественную систему водоснабжения. Однако при установке обратного клапана, редукционного клапана или устройства предотвращения обратного потока в рабочую трубу создается «замкнутая система». В этих случаях необходимо предусмотреть тепловое расширение.

Термостат водонагревателя обычно поддерживает температуру воды около 130 ° F (54 ° C).Однако, если термостат не отключит нагреватель, температура воды продолжит повышаться. Если температура воды повышается до более чем 212º F (100º C), вода в резервуаре становится «перегретой». Когда эта перегретая вода внезапно попадает в атмосферу при открытии крана, она мгновенно превращается в пар, что может привести к бурной реакции. Поскольку давление внутри резервуара продолжает расти в условиях перегрева, резервуар может взорваться.

Защита от теплового расширения

Защита от теплового расширения в водопроводной системе обеспечивается установкой расширительного бака в трубопроводе системы горячего водоснабжения после резервуара горячей воды и клапана сброса температуры и давления (T&P Клапан) в верхней части бака.

Тепловой расширительный бак регулирует повышенное давление, создаваемое в пределах нормального рабочего диапазона температуры водонагревателя. Небольшой резервуар с герметичной сжимаемой воздушной подушкой обеспечивает пространство для хранения и удержания дополнительного расширенного объема воды.
Клапан T&P — это основная функция безопасности водонагревателя. Температурная часть клапана T&P предназначена для открытия и выпуска воды в атмосферу всякий раз, когда температура воды в резервуаре достигает примерно 210 ° F (99 ° C).Вентиляция позволяет холодной воде попадать в резервуар.

Клапан давления клапана T&P предназначен для открытия и выпуска в атмосферу всякий раз, когда давление воды в резервуаре превышает настройку давления на клапане. Клапан T&P обычно предварительно настроен на 125 или 150 фунтов на квадратный дюйм. Водонагреватели, установленные в соответствии с действующими сантехническими нормами, будут иметь требуемый терморегулирующий вентиль и расширительный бак. Для защиты здоровья населения водоочиститель может потребовать установки обратного клапана или устройства предотвращения обратного потока после водомера.В таких ситуациях очень важно, чтобы T&P клапан и расширительный бак были правильно установлены и обслуживались в водопроводной системе.

Что нужно сделать домовладельцу, чтобы обеспечить защиту от теплового расширения.

Домовладелец должен проверить наличие расширительного бачка и T&P клапана. В случае сомнений домовладелец должен обратиться к лицензированному сантехнику.
Клапан T&P следует периодически проверять, чтобы убедиться в его правильной работе.Клапаны T&P оснащены контрольным уровнем. Поднятие рычага вручную отключает клапан, позволяя воде стечь. Если вода продолжает вытекать из клапана T&P после закрытия, возможно, клапан необходимо заменить. Необходимо установить сливную линию, чтобы избежать повреждения водой и ожогов при работе клапана.

Клапаны T&P оснащены контрольным уровнем. Поднятие рычага вручную отключает клапан, позволяя воде стечь. Если вода продолжает вытекать из клапана T&P после закрытия, возможно, клапан необходимо заменить.Необходимо установить сливную линию, чтобы избежать повреждения водой и ожогов при работе клапана.

Клапан T&P следует периодически снимать и осматривать на предмет коррозионных отложений, а также чтобы убедиться, что он не был неправильно изменен или отремонтирован.
Вышеуказанные работы лучше всего может выполнять имеющий лицензию сантехник.

Щелкните изображение, чтобы увеличить.

‘ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Установка устройства предотвращения обратного потока может вызвать тепловое расширение, что может привести к серьезным травмам и / или повреждению имущества.При установке устройства предотвращения обратного потока вы должны проконсультироваться с профессиональным сантехником для защиты от теплового расширения И ОБЕСПЕЧИТЬ ВСЕ НЕОБХОДИМЫЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ. ’

Что делает скважинный резервуар

Что это делает

Существуют различные конструкции колодезных резервуаров, но основной принцип довольно прост: наверху резервуара находится сжатый воздух, а внизу — резервуар с водой. Когда водяной насос наполняет резервуар водой, он сжимает воздух сверху.Когда давление достигает 50 фунтов на квадратный дюйм, переключатель выключает насос. Затем, когда вода используется, сжатый воздух выталкивает воду из резервуара. Когда давление падает примерно до 30 фунтов на квадратный дюйм, насос снова включается, и цикл повторяется.

Flexcon CAD-2 Мембрана

Flexcon обеспечивает исключительную производительность под давлением в течение 25 лет. Скважинный резервуар Flexcon оснащен запатентованной системой диафрагмы контролируемого действия (CAD2), которая полностью удерживает системную воду в безопасной камере, одобренной NSF.Он имеет диафрагму из 100% бутилкаучука и нижнюю камеру из сшитого полипропилена. Лучшая в отрасли система уплотнения с запатентованным зажимным кольцом исключает разделение и предотвращает попадание воды на внутренние стенки резервуара. Это значительно снижает внешнюю конденсацию, не добавляя вкуса и запаха. Каждый бак покрыт двумя слоями краски бытового качества, чтобы дополнительно минимизировать коррозию.

Правильный размер

Важно, чтобы размер колодца соответствовал мощности водяного насоса.

Колодезный резервуар подходящего размера должен хранить по крайней мере один галлон воды на каждый галлон в минуту производительности насоса. Это позволяет уменьшить количество запусков насоса и увеличить время работы, что, в свою очередь, увеличивает срок службы насоса.

Что делает нагревательный бак

Если в вашем доме есть система водяного водяного отопления (бойлер), вода нагревается в котле, а затем перекачивается на плинтус, радиатор или другое средство распределения тепла. Нагретая вода расширяется, когда она нагревается, и, не имея куда идти, нагретая вода активирует предохранительный клапан в системе, оставляя лужу на полу.Гидравлический расширительный бак предотвратит это. По мере расширения нагретой воды она будет расширяться в гидравлический бак с предварительным давлением до тех пор, пока вода не остынет.

Когда-нибудь слышали о буферном баке? Вот что вам нужно знать

Фото Krakenimages.com на Shutterstock

Прочный, бесшумный и важный элемент вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: буферный бак

Ваш сантехник упоминал ваш буферный резервуар или предлагал вам его использовать? Так как это незнакомая часть систем отопления и охлаждения для многих домовладельцев, давайте поговорим.

Буферный резервуар незаметно решает проблемы в вашей системе горячего водоснабжения, о которых вы, вероятно, не знали, поэтому он не заслуживает особого внимания. Возможно, вы не слышали этот термин, даже если владели домом в течение многих лет. В bluefrog Plumbing + Drain наши сантехники хотят, чтобы вы принимали обоснованные решения относительно вашего дома и водопровода, поэтому давайте поговорим о вашей системе горячего водоснабжения и посмотрим, как буферные баки вписываются в картину.

Возможно, у вас есть буферный резервуар, но вы о нем не знаете

Многие домовладельцы сосредотачиваются на основных функциях своих систем отопления и охлаждения и не замечают вспомогательного оборудования, такого как буферные и расширительные баки, или даже безбаковый водонагреватель, связанный с вашей печью.Ваш сантехник поможет вам определить каждый резервуар и его назначение. Также возможно, что у вас может быть расширительный бак аналогичного вида для вашей скважинной системы в другом месте.

Назначение буферной емкости

Буферный бак служит цели, подобной батарее или маховику — он удерживает энергию или «тепловую массу», поэтому нагревательное или охлаждающее оборудование не должно работать так часто. Это снижает износ вашего дорогостоящего оборудования, сохраняя при этом запас горячей (или холодной воды, обычно в коммерческих системах) доступной для использования.Буферный резервуар изолирован, чтобы гарантировать поддержание температуры, и он также имеет номинальное давление в зависимости от области применения.

Расширительный бак по сравнению с буферным

Хотя они могут выглядеть похожими, расширительные бачки служат не так, как буферные баки. Ваш сантехник расскажет вам о проблемах с давлением, которые создают нагрузку на водопровод ваших систем отопления, и о том, как расширительный бак поглощает это напряжение. Основная проблема — это расширение нагретой воды, основной принцип физики.Расширительный бак представляет собой механизм, который динамически адаптируется к давлению как часть системы, вместо того, чтобы просто использовать внешний предохранительный клапан каждый раз, когда ваша система отопления работает. В случае возникновения проблем в вашей системе также должен быть предохранительный клапан.

Другие проблемы, с которыми справляется расширительный бак, включают открытие и закрытие клапанов в вашей системе отопления, а также запуск и остановку насосов. У вас могут быть оба типа резервуаров в вашей системе, и ваш сантехник может сказать вам, может ли быть полезным добавление одного или другого, поскольку иногда они опускаются во время строительства для экономии средств, возможно, сокращая срок службы ваших механических компонентов.

Ваш сантехник может порекомендовать добавить буферный бак

Поскольку одним из основных преимуществ буферного резервуара является сокращение «коротких циклов» вашего оборудования и связанного с этим износа, исключение его из конструкции вашей системы отопления может обеспечить экономию при строительстве вашего дома или установке новой системы, но, возможно, стоимость сокращенного срока службы других компонентов системы. Ваш сантехник может начать разговор о буферных резервуарах с вопроса, как долго вы планируете жить в своем доме, поскольку добавление буферного резервуара может обеспечить долгосрочную экономию средств.

Работа с водонагревателем

Буферные баки

могут обеспечить двойную выгоду, сохраняя тепло для различных систем отопления, таких как комнатное отопление, лучистые полы с подогревом, а также для горячей воды для ваших смесителей и приборов. Ваш сантехник может объяснить, как работает эта система, чтобы обеспечить совместное отопление и горячее водоснабжение, и обсудить преимущества и недостатки объединения этих двух систем.

Как выглядит буферный резервуар

Большинство буферных резервуаров выглядят как типичные резервуары, работающие под давлением, с как минимум двумя наборами труб, входящими и выходящими сверху или снизу.Размер буферного резервуара может варьироваться в зависимости от вашего приложения и размера вашего здания, от компактной модели для базового использования в жилых помещениях до сотен галлонов для коммерческого использования.

Буферные баки для охлажденной воды

Буферные баки могут использоваться для холодной воды, когда система HVAC использует их для охлаждения всего здания. Это чаще встречается в коммерческих установках. Резервуар будет спроектирован с изоляцией, как в буфере горячей воды, но с другими температурными параметрами для работы.Он будет выполнять ту же задачу, экономя холод вместо тепла в предоставленной тепловой массе и позволяя распределять его при необходимости без необходимости запускать оборудование по запросу для снижения температуры охлажденной воды.

Техническое обслуживание, ремонт и замена буферных резервуаров

Во время ваших регулярных проверок и посещений для технического обслуживания сантехник будет следить за тем, чтобы ваш буферный резервуар, связанная с ним сантехника, насосы, а также обычные и предохранительные клапаны были в хорошем состоянии. Если они обнаружат какие-либо потребности в ремонте и долгосрочные проблемы, вы можете запланировать время простоя для этой работы.Если необходима замена, было бы полезно обсудить, можно ли отрегулировать емкость бака для еще более высокой производительности системы.

Водонагреватели и буферные резервуары на возобновляемых источниках энергии

В наши дни дома и коммерческие системы используют гораздо больше, чем простые автономные водонагреватели или системы горячего водоснабжения на основе печи. В зданиях с геотермальным или солнечным отоплением система горячего водоснабжения может использовать буферный резервуар для хранения энергии, извлеченной из земли или солнца.В случае солнечного отопления вы полагаетесь не на время цикла печи, а на цикл доступной солнечной тепловой энергии для обеспечения обильного горячего водоснабжения.

Ваш сантехник с полным спектром услуг в bluefrog тоже предоставляет свои знания в области сантехники

В компании bluefrog Plumbing + Drain вы можете чаще всего встречаться с нашими сантехниками по вопросам базовой чистки канализации и устранения утечек, но мы обладаем обширными знаниями о жилищной и коммерческой сантехнике. Если вы — домовладелец, заинтересованный в том, как в вашем доме работают системы отопления, охлаждения, водоснабжения и канализации, мы будем рады помочь вам узнать о них и дать рекомендации по их обслуживанию и улучшению.Позвоните нам по всем вопросам, связанным с сантехникой.

Как работают расширительные баки Информация о качестве котла 101

Внутри этого трубопровода находится вода (иногда смесь воды и гликоля, но в основном это используется в коммерческих целях), и когда вода нагревается и охлаждается, она расширяется и сжимается. Кроме того, система трубопроводов вместе с частями бойлера или охладителя, в которых есть вода, не может справиться с этим расширением и сжатием с разрывом или разрывом. Поэтому в каждой гидронной системе есть расширительный бак, чтобы справиться с этим расширением и сжатием.Кроме того, расширительный бак — это амортизатор, который поглощает это расширение и сокращение объема воды.

Техническое обслуживание расширительного бака

Как работают расширительные баки

Очень важно, чтобы расширительные баки проходили периодическое обслуживание. Кроме того, обслуживание расширительных баков баллонного типа должно включать:

Ежегодно проверять заряд под давлением. По мере старения системы — чаще. Это должен делать профессионал, так как существуют определенные процедуры, которым необходимо следовать при проверке заряда и перезарядке давления, если он не заряжен должным образом.
Проверить бак на наличие ржавчины или коррозии.
Наконец, убедитесь, что баки правильно установлены и установлены в нужном месте. Кроме того, резервуар следует поддерживать для предотвращения нагрузки на соединительный трубопровод.

Техническое обслуживание расширительного бака стального типа должно включать:

Проверьте уровень в баке, чтобы убедиться, что он не переувлажнен и не переполнен. Кроме того, это может вызвать проблемы с контуром и вызвать ненужную вентиляцию клапана сброса давления.
Проверить бак на наличие ржавчины и коррозии.
Наконец, убедитесь, что баки правильно установлены и установлены в нужном месте. Кроме того, резервуар следует поддерживать для предотвращения нагрузки на соединительный трубопровод.

Заключение

Как работают расширительные баки

Опять же, эти проверки должны выполняться профессионалом для обеспечения надлежащих процедур. В заключение, выполняя периодическое техническое обслуживание, ваша система будет обеспечивать надежное тепло в течение всего отопительного сезона.

Бак или без бака? Как найти свою идеальную пару в водонагревателе

Когда я был маленьким, мой отец принимал горячую ванну почти каждый вечер. Но горячая вода всегда заканчивалась прежде, чем он мог наполнить ванну достаточно глубоко. Не испугавшись, он шел на кухню, наполнял большую суповую кастрюлю водой и нагревал ее на плите, чтобы использовать ее для подогрева воды в ванне. Остальным придется довольствоваться прохладным душем. Ясно, что наш водонагреватель не подходил для семьи из шести человек!

В настоящее время существует множество вариантов водонагревателей — от старого доброго резервуара для хранения с постоянным пилотным светом, который обычно встречается в большинстве канадских домов, до последних инноваций в области высокоэффективных технологий, которые гарантируют, что у вас никогда не кончится.И если вы не снимаете аренду или не живете в кондоминиуме с централизованным горячим водоснабжением, за которое вы платите через свои взносы, в какой-то момент в течение следующих 10-20 лет вам придется заменить водонагреватель. Но с таким большим количеством вариантов, как найти идеальный вариант для своей семьи?

Найдите свою идеальную пару

Вы предпочитаете пенные ванны при свечах? Или, может быть, у вас целый дом подростков, каждый из которых проводит в душе по 20 минут в день. Как бы вы ни пользовались горячей водой в доме, поверьте, вы не сможете обойтись без нее — если только холодный душ зимой не для вас.Если ваш текущий водонагреватель представляет собой стандартную модель накопительного бака и ему лет десять или более, он может выйти из строя в любой момент. А протекающий водонагреватель накопительного бака не починить. Так почему бы не принять поспешное решение и не планировать заранее? Чтобы помочь вам решить, какой тип водонагревателя подходит для вашего дома, обратите внимание на следующее:

Эффективность и затраты на электроэнергию: Стандартный газовый или электрический резервуар для хранения воды является самым дешевым типом водонагревателя для покупки и установки, но ваши текущие расходы на нагрев воды будут выше, чем при использовании высокоэффективной модели.В качестве альтернативы вы можете заранее потратить больше денег на высокоэффективный водонагреватель и снизить затраты на нагрев воды.
Электрический или газовый: хотите ли вы, чтобы ваш новый водонагреватель работал от того же источника энергии, что и ваш текущий?
Выбросы: с учетом чрезвычайной климатической ситуации вы можете подумать, что переход на электричество — лучший вариант. Но водонагреватели, работающие на природном газе, прошли долгий путь с точки зрения эффективности (что означает более низкие выбросы парниковых газов [ПГ]), и если вы подпишетесь на возобновляемый природный газ, ваш газовый водонагреватель может быть углеродно нейтральным!
Количество человек и санузлов в доме : это поможет определить, какой размер и теплопроизводительность вам нужен в водонагревателе.
Пространство : если модель без бака высвободит столь необходимое дополнительное пространство, это может быть хорошим вариантом.
Вентиляция : если существующий водонагреватель работает на пропане или природном газе, он будет вентилироваться либо через дымоход, либо через вертикальное вентиляционное отверстие, но в некоторых высокоэффективных моделях природного газа может потребоваться вентиляция через боковую стенку, которая может увеличить затраты на установку.
Газопровод : если вы рассматриваете модель без резервуара, и вы живете в более старом доме, вам может потребоваться, чтобы ваш газовый подрядчик осмотрел ваш существующий газопровод от счетчика до вашего дома, так как потребность в газе в течение короткого времени высока. может потребоваться трубопровод с большей пропускной способностью.

Типы водонагревателей

В таблице ниже представлен снимок доступных опций. Лицензированный подрядчик по газу или электричеству также может помочь вам выбрать идеальное сочетание для вашего дома и образа жизни. Примечание : указанные ниже затраты на нагрев воды являются средними затратами на дом из четырех человек.

Тип	КПД	Средняя продолжительность жизни	Годовые затраты на отопление воды ¹	Плюсы	Минусы	Скидка ²
Водонагреватели, работающие на природном газе
Стандартный накопительный бак Примечание : для водонагревателей , изготовленных после 1 января 2018 г., требуется минимальный единый энергетический коэффициент (UEF), равный 0.67	ОК от 0,51 до 0,66 UEF	10-12 лет	312 долл. США до 404 долл. США	дешевле купить и установить, чем более эффективные газовые водонагреватели имеет постоянную контрольную лампу и не требует электричества всегда будет горячая вода во время отключения электроэнергии	будет стоить больше, чем установка электрического типа продолжительность жизни не так велика, как у безрезервуарного водонагревателя более высокие затраты на электроэнергию, чем более эффективные модели может быть трудно найти, так как больше не производится	Не применимо
Резервуар ENERGY STAR®	Хорошо 0.От 67 до 0,82 UEF	10-13 лет	251 долл. США – 307 долл. США	немного более эффективен и ниже выбросы парниковых газов, чем стандартный резервуар для хранения газа быстрое восстановление означает меньше шансов закончиться горячей водой	стоит примерно на 300 долларов больше, чем стандартный резервуар для хранения природного газа ожидаемая продолжительность жизни (10-13 лет) меньше, чем у более эффективных моделей требуется электричество для электронного зажигания контрольной лампы, поэтому вода не будет нагреваться во время отключения электроэнергии.	$ 200
Накопительный конденсатор	Еще лучше 0.От 8 до 0,89 UEF	12-15 лет	212 долл. США – 289 долл. США	имеет преимущества резервуара для хранения с гораздо более высокой эффективностью подходит для больших домашних хозяйств, так как может обрабатывать несколько одновременных потребностей в горячей воде быстрое восстановление, поэтому мало шансов, что у вас закончится горячая вода	требуется электричество для электронного зажигания контрольной лампы, поэтому вода не будет нагреваться во время отключения электроэнергии требуется слив для конденсата, что увеличивает затраты на установку	$ 1 000
Бесконденсирующийся природный газ без конденсата	Еще лучше 0.82 до 0,88 UEF	20 лет	234 долл. США – 240 долл. США	нагревает воду только тогда, когда она вам нужна экономит ценное пространство, так как его можно повесить на стену более эффективный и более низкий уровень выбросов парниковых газов, чем стандартный газовый резервуар или резервуар для хранения газа ENERGY STAR может длиться до 20 лет расходы на нагрев воды будут ниже, чем со стандартным баком для электричества или природного газа никогда не кончится горячая вода не требует отвода конденсата	стоит примерно на 1000 долларов больше, чем стандартный резервуар для хранения придется ждать горячей воды на несколько секунд больше, чем с накопительным баком большинство моделей не работают при отключении электроэнергии	Не применимо
Сжиженный природный газ безбалочный	Отлично 0.89 по 0,97 UEF	20 лет	212 долл. США до 231 долл. США	В дополнение к безконденсатным преимуществам без резервуара: даже более эффективный и более низкий уровень выбросов парниковых газов, чем безконденсирующий резервуар	В дополнение к минусам без конденсата: требуется доступ к сливу для конденсата, что увеличивает затраты на установку стоит примерно на 1000 долларов больше, чем без конденсата.	$ 1 000
Комбинированная система отопления и горячего водоснабжения	Отлично 0.92 до 0,97 UEF	18-20 лет	212 долл. США – 224 долл. США (только для расходов на нагрев воды)	отличный вариант, если вы также хотите заменить систему отопления , поскольку система безрезервуарная, она занимает меньше места, чем печь и водонагреватель	требуется слив для конденсата, что увеличивает затраты на установку	до 1500 долларов США (скидка 1200 долларов плюс бонус 300 долларов)
Водонагреватели электрические
Стандартный накопительный бак	Хорошо 0.86 до 0,9 EF	10-12 лет	568 долл. США – 614 долл. США	самый дешевый вариант с минимальной установленной стоимостью	Самый дорогой с точки зрения годовых затрат на нагрев воды — более чем в два раза больше, чем у высокоэффективного природного газа. занимает ценное место на электрической панели не будет нагревать воду при отключении электроэнергии	Не доступен
Водонагреватель с тепловым насосом	Окончательный 2.3–3 UEF	13 лет	176 долл. до 230 долл. США	самый эффективный вариант нагрева воды электричеством	должен быть установлен в отапливаемом помещении в доме, поскольку для обогрева используется окружающий воздух выше стандартной модели, поэтому не подходит для помещений с низкими потолками. Стоимость установки может быть вдвое больше, чем стоимость стандартного электрического накопителя не будет нагревать воду при отключении электроэнергии У не такой продолжительный срок службы, как у газобаллонного водонагревателя . занимает ценное место на электрической панели	$ 1,000 ³

Что такое UEF?

Эффективность водонагревателя измеряется коэффициентом энергии (EF) или коэффициентом однородности энергии (UEF).Число означает, сколько энергии он может превратить в полезное тепло. Чем выше число, тем лучше. У большинства стандартных водонагревателей резервуаров для хранения природного газа, которые в настоящее время устанавливаются в домах, UEF составляет от 0,50 до 0,60. Новые модели резервуаров ENERGY STAR имеют минимальный UEF 0,67. Для сравнения, модели без резервуара для конденсации предлагают UEF до 0,97.

У нас есть скидки

После того, как вы приняли решение и установили новый водонагреватель, пора подать заявку на скидку FortisBC ² (если применимо).Чтобы соответствовать требованиям, ваш новый водонагреватель должен установить подрядчик, имеющий лицензию Technical Safety BC. После установки у вас есть шесть месяцев, чтобы подать онлайн-заявку на получение скидки.

¹ Приблизительные годовые затраты на нагрев воды для дома с четырьмя жильцами на основе тарифа на природный газ в октябре 2021 года в размере 12,57 долларов США за гигаджоуль и смешанного тарифа на электроэнергию в размере 12,85 цента за кВтч, не включая налоги. Ваши расходы могут отличаться. Источник: домашний калькулятор энергии FortisBC. ² ^{Действуют условия.Если не указано иное, указанные суммы скидки указаны для каждого устройства. Положения и условия доступны на соответствующих страницах программы. FortisBC может изменять или отменять программы в любое время без предварительного уведомления.} ³ ^{Только для потребителей электроэнергии FortisBC, включая Grand Forks, Penticton, Summerland или Nelson Hydro.}

Проект туннелей приливных путей в Темзе, Лондон, Великобритания

]]>

Схема Thames Tideway — объединение усовершенствований трех основных лондонских очистных сооружений (СОСВ) со строительством туннеля для хранения и перекачки сточных вод протяженностью почти 35 км — представляет собой один из самых амбициозных городских проектов по очистке сточных вод с момента появления первой системы канализации в середине -19 век.

Согласно расчетному графику строительства, рассчитанному на восемь лет, туннель предназначен для улучшения пропускной способности канализационной системы Лондона и предотвращения сброса сточных вод в Темзу. Помимо снижения вероятности разлива при влажной погоде, работа позволит обрабатывать больше сточных вод в соответствии с более высокими стандартами в соответствии с политикой предприятия водоснабжения Thames Water, направленной на то, чтобы сделать реку чище и улучшить качество воды и окружающей среды. Ежегодно в реку сбрасывается 32 миллиона кубометров неочищенных сточных вод.

Работы по усовершенствованию заводов в Бектоне на севере Лондона, Кросснесе на юге Лондона и Могдене на западе Лондона потребуют инвестиций в размере около 550 миллионов фунтов стерлингов на девять лет. Стоимость туннеля оценивается примерно в 3,6 миллиарда фунтов стерлингов, а полное завершение строительства предварительно запланировано на 2020 год.

Проект улучшения очистных сооружений был начат летом 2010 года. Модернизация Beckton и Crossness должна быть завершена в 2014 году, а модернизация Mogden — в 2013 году.

История лондонской инфраструктуры управления отходами

«Компания Thames Water впервые предложила комбинированный перелив канализации еще в начале 1990-х годов — идея, которая впоследствии привела к созданию схемы туннеля Tideway Tunnel.«

Из-за отсутствия канализации в Лондоне эпидемии холеры стали обычным явлением на протяжении большей части начала XIX века, и хотя предложения по решению этой проблемы были выдвинуты в 1856 году, идея современной канализационной системы возникла только в 1858 году. корень.

Джозеф Базалгетт, главный инженер Столичного управления работ, спроектировал обширную подземную систему для отвода сточных вод, которая включала строительство перехватывающих коллекторов между 1859 и 1865 годами для обслуживания как севера, так и юга Темзы.Масштаб этой викторианской схемы был огромен, потребовалось выкопать более 3,5 миллионов тонн земли, почти 700 000 мм3 цемента и около трети миллиона кирпичей для завершения.

Несмотря на значительные улучшения в 20-м веке, физическое расширение Лондона и рост населения предъявляют повышенные требования к пропускной способности системы — особенно в сырую погоду, когда сильные дожди могут перегрузить канализационные и очистные сооружения города.

Система перелива отводит избыточный поток в Темзу, но это также может привести к сбросу неочищенных сточных вод непосредственно в воду.Приблизительно 20 миллионов кубических метров неочищенных сточных вод, хотя и разбавленных поверхностными водами, ежегодно поступают в реку, ситуация становилась все более неуправляемой, особенно в свете требований Директивы по очистке городских сточных вод.

Уже несколько лет обсуждается вопрос о том, как увеличить пропускную способность системы. Впервые компания Thames Water предложила комбинированный перелив канализации еще в начале 1990-х годов — идея, которая впоследствии привела к созданию схемы Tideway Tunnel.

Подробная информация о схеме приливного туннеля в Темзе

Стратегическое исследование Thames Tideway Strategic Study (TTSS) — межведомственная группа, состоящая из Thames Water, Департамента окружающей среды, продовольствия и сельских районов (Defra), Агентства по окружающей среде и Управления Большого Лондона (GLA) с регулирующим органом водоснабжения Ofwat. в качестве наблюдателя — была создана в 2000 году для изучения и оценки возможных решений проблемы. Со временем они порекомендовали создать туннель для хранения воды протяженностью 34,5 км, чтобы перекрыть разливы в реке и отвести сточные воды на очистку.

«Thames Water владеет и управляет заводами, будучи членом TTSS, наряду с Defra, EA, GLA и Ofwat».

После последующего запроса правительства Великобритании изучить возможные способы более быстрого решения проблемы — особенно с учетом Олимпийских и Паралимпийских игр 2012 года в Лондоне — TTSS представила свои выводы в феврале 2005 года, а в ноябре — дополнительный отчет.

После тщательного рассмотрения всех предложенных вариантов и подвариантов была одобрена схема строительства туннеля около 32.Протяженность 2 км от Хаммерсмит до Бектона с дополнительным ответвлением от туннеля на 5,5 км от Эбби Миллс до Бектона. Туннель соединится с туннелем Ли в Стратфорде.

Девятимесячная исследовательская программа по анализу грунтовых условий предлагаемого туннеля началась в июле 2009 года с заглубления скважины в русле реки Темзы за пределами Вестминстерского дворца. Первый этап общественных консультаций был начат в сентябре 2010 года и завершился в январе 2011 года, а второй этап общественных консультаций был проведен с ноября 2011 года по февраль 2012 года.Ожидается, что окончательные предложения по проекту будут представлены в начале 2013 года. Ожидается, что первоначальные строительные работы начнутся в 2015/2016 годах, а завершение намечено на 2020 год.

Туннель будет лежать на глубине до 67 метров под землей на протяжении большей части своего маршрута, начиная с глубины 40 метров в Хаммерсмите на западе и опускаясь примерно до 80 метров по мере продвижения на восток в Бектон. Машины для бурения туннелей создадут туннель и серию стратегически расположенных шахт для доступа, при этом вынутый материал будет транспортироваться баржей вдоль реки, чтобы свести к минимуму транспортировку по дорогам.После завершения он будет облицован, чтобы изолировать его от окружающей земли и исключить возможность просачивания.

Методика выбора площадки для водного проекта

Насосная станция Victorian Abbey Mills, ныне вышедшая из употребления

Методология выбора площадки была разработана в мае 2009 года с учетом предложений местных властей и других организаций, потенциально затронутых лондонскими туннелями Tideway. 34 наиболее загрязняющих комбинированных сливных коллектора (CSO) будут соединены через туннель.Методология для ОГО предлагает шесть участков основных стволов и пять участков промежуточных стволов.

Ожидается, что стволы будут иметь внутренний диаметр около 25 м с глубиной от 40 м на западе Лондона до 75 м на очистных сооружениях Beckton в восточном Лондоне.

Будет одна откачивающая шахта — на Бектоне, крупнейшей станции очистки сточных вод в Великобритании, — а общий объем хранилища превысит 1,6 миллиона кубических метров.

Улучшение очистки сточных вод в столице Великобритании

Увеличение пропускной способности очистных сооружений предназначено для обеспечения достаточного зазора, чтобы при необходимости можно было полностью обработать большие объемы набухшего от дождя потока, обеспечивая при этом отсутствие неблагоприятного воздействия на уровни растворенного кислорода в реке.Это также позволит снизить частоту использования ливневых резервуаров, что само по себе еще больше снижает вероятность переполнения.

При разработке программы, которая включает улучшение сортировки и удаления песка, первичного и вторичного осаждения, аэрации и контроля запаха, были приняты во внимание прогнозы будущего роста. Цифры для потока в сухую погоду (DWF) и потока до полной очистки (FTFT), например, отражают ожидаемое увеличение численности населения до 2021 года — на пять лет больше, чем было ранее в более ранних схемах.

Другие меры, которые компания Thames Water реализует для поддержки своей более широкой программы улучшений, включают внедрение новых «скиммерных» лодок для удаления плавающего мусора из реки и «барботажных» судов для закачки дополнительного кислорода в воду после сильных штормов.

Ключевые игроки, участвующие в очистных сооружениях Лондона

Thames Water владеет и управляет заводами, будучи членом TTSS, наряду с Defra, EA, GLA и Ofwat. Джейкобс Бэбти отвечал за рассмотрение рекомендаций TTSS от имени Ofwat.

Rotork предоставила системы автоматизации для части модернизации завода, а Hydro International поставила продольные скребки Zickert, скребки для накипи и другое сопутствующее оборудование для улучшения оседания шлама. AECOM является партнером по дизайну этого проекта.

В марте 2008 г. компания Thames Water назначила компанию Ch3M Hill, оказывающую консалтинговые услуги в области экологии и инженерии, руководителем программы по реализации программы Tideway Tunnel. Ch3M Hill будет выполнять такие этапы, как согласование планирования, предварительное и окончательное проектирование, надзор за строительством, общение с заинтересованными сторонами, ввод в эксплуатацию и запуск новых объектов.Субподрядчиками Ch3M HILL являются Tunneling Limited и Halcrow.

Модернизация очистных сооружений

Beckton и Crossness проводится совместным предприятием Laing O’Rourke и Imtech Process — Tamesis. Компания Black & Veatch была выбрана в качестве главного подрядчика для модернизации и расширения очистных сооружений Могдена.

Связанное содержание

Thames Water, обслуживающая 6,2 миллиона жителей Лондона, показала, что прогнозируемое увеличение населения Лондона на 800 000 человек в период до 2016 года создаст нагрузку на способность системы водоснабжения поддерживать водоснабжение.

ИТ-инновации, такие как интеллектуальные счетчики и облачный мониторинг трубопроводов, могут стать ключом к предотвращению нехватки воды.

Принстон закладывает основу для кампуса с нулевым чистым нулевым уровнем

Чтобы Принстонский университет мог удовлетворить свои потребности в энергии, наряду с целью достижения нулевого уровня выбросов углерода к его 300-летию в 2046 году, необходимо полностью переосмыслить то, как энергия используется и поставляется в каждой лаборатории, в каждом офисе, в каждой комнате общежития, на каждой стоянке и в гараже — даже на дорожках и игровых площадках.

Фундамент для этого масштабного начинания закладывается сейчас, поскольку в следующем десятилетии университет претерпевает одну из самых масштабных строительных программ в своей истории.

Рабочие опускают в землю буровую установку, которая выкапывает одну из сотен скважин, составляющих геообменную систему Принстона.

Фото Джареда Флешера, Управление устойчивого развития

Как и большинство учреждений, Принстон исторически полагался на источники энергии, в первую очередь на паровое тепло и электричество, которые питаются за счет сжигания ископаемого топлива.Сегодня университет движется к системе, которая будет использовать комбинацию технологий без сжигания для оптимизации и сокращения общего энергопотребления и устранения выбросов углерода.

Princeton постепенно отказывается от производства пара для отопления и вместо этого внедряет новую низкотемпературную систему нагрева воды, работающую с помощью электрических тепловых насосов, аккумулирования тепла и геообмена, которая улавливает тепло из зданий кампуса летом и сохраняет эту энергию в помещении. земля, пока она снова не понадобится зимой.Университет является одним из первых в стране центров, объединивших эти технологии в таком масштабе.

Централизованная энергетическая система (как ее называют в отрасли) одновременно будет обеспечивать другие основные потребности Университета в энергии — воду для отопления (для горячего водоснабжения и обогрева помещений), охлажденную воду (для охлаждения помещений и оборудования, такого как лазеры, электронное оборудование). микроскопы, компьютерные томографы и компьютерное оборудование), а также подачу электроэнергии через микросеть. В конечном итоге он будет почти полностью работать за счет электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников, включая собственные источники солнечной энергии Принстона.

«К 2046 году у нас должен быть супер-энергоэффективный кампус с сверхнадежной системой, полностью работающей за счет возобновляемых источников энергии», — сказал Тед Борер, директор Принстонского энергетического завода. «У Принстона есть возможность подавать пример, поэтому даже в наших учреждениях люди будут смотреть на нас и говорить:« Ух ты, теперь, когда я вижу, что сделал Принстон, я понимаю. Я могу следить за их мыслительным процессом на своем предприятии ». Мы можем влиять на тысячи, десятки тысяч и даже миллионы других людей своими действиями в университетском городке.”

Эти меры — и устранение выбросов углерода во всем мире — имеют решающее значение в свете доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата за 2021 год, в котором содержится предупреждение об «однозначном» воздействии поведения человека на климат Земли.

Университет уверенно движется к значительным изменениям в использовании энергии, как указано в отчете «Net-Zero America» Принстонского центра энергетики и окружающей среды Андлингера и Института окружающей среды Хай-Мидоуз.Каждый сценарий, предложенный исследователями, предполагал масштабные инвестиции в энергоэффективность, обширную электрификацию транспорта и зданий, хранение энергии и беспрецедентное расширение производства чистой энергии.

На пути к устойчивым кампусам будущего

Нильс Вилструп, руководитель консультативного отдела по вопросам районной энергетики в Северной Америке Датского торгового совета, сказал, что подход Принстона к централизованному энергоснабжению в его кампусе закладывает основу для тех изменений, которые должны произойти в других университетах и учреждениях по всему миру.

Датчане особенно заинтересованы в том, чтобы учиться у других и направлять их через эти энергетические переходы. По словам Вилструпа, Копенгаген, имеющий долгую историю использования централизованной энергетики и устойчивых энергетических технологий, скоро станет первым городом в мире с нейтральным выбросом углерода за четыре года. Он стал путеводной звездой для других муниципалитетов, как и Принстон надеется стать для других школ, поскольку университет делает шаг вперед от паровой энергии к одной из крупнейших геообменных систем.

«Кто-то должен сделать эти первые шаги», — сказал Вилструп. «Это определенно непростая задача, но удивительно, что Принстон взял здесь весь пакет и идет этим путем, потому что он будет лидером для многих других университетских городков».

Система распределения пара

Princeton проходит через сеть под кампусом и обслуживает 180 зданий, некоторые из которых построены в 1700-х годах. «Это довольно неэффективная система доставки, и мы можем сделать намного, намного лучше, чем она», — сказал Борер.«По нашим оценкам, 20% энергии, которую мы производим, никогда не попадает в здания — она теряется в земле, которая холоднее пара в трубе».

Новая система водяного отопления

Princeton имеет много преимуществ по сравнению с паром. В первую очередь, он работает при гораздо более низкой температуре, что требует меньше энергии. В то время как здания на территории кампуса традиционно получали паровой нагрев до 450 градусов, теперь они будут снабжаться теплом горячей воды с температурой 140 градусов.

Чтобы снизить общую нагрузку на новую систему, Принстон активно повышает эффективность существующих зданий.Это может включать замену окон с одним стеклом на окна с двумя или даже тремя окнами. Это также включает в себя изоляцию там, где это необходимо, и воздухонепроницаемую изоляцию зданий, чтобы исключить потерю тепла зимой и охлажденного воздуха летом.

Анализ затрат жизненного цикла показывает, что создавать, поддерживать и эксплуатировать новые системы дешевле, чем продолжать эксплуатацию существующих систем. «В целом, модернизация зданий и перевод с пара на централизованное горячее водоснабжение с использованием тепловых насосов, аккумулирования тепла и геообмена должны привести к тому, что университетские системы отопления и охлаждения потребуют примерно в шесть раз меньше потребляемой энергии, чем сегодня», — сказал Борер сказал.

Гео-биржа: «термальная копилка»

Переход на водяное отопление — это лишь часть перехода Принстона к более устойчивому будущему, в результате которого выбросы будут нулевыми.

Жаркое лето и холодная зима в Нью-Джерси делают Принстон идеальным местом для снабжения теплом через геообмен, который использует тепловые насосы для улавливания, сохранения и рециркуляции летнего тепла на зиму.

«Это ситуация, когда мы можем улавливать энергию, которая в противном случае могла бы быть потрачена впустую, и использовать ее позже», — сказал Джастин Гриссом, менеджер проекта компании Burns and McDonnell из Канзас-Сити, которая обеспечивает общее управление программой центрального офиса. Кампус участвует в нескольких компонентах проекта геообмена и является ведущим инженером по существующим проектам преобразования тепловых объектов.«По сути, земля становится большой батареей, хранящей тепловую энергию. Это не электрическая батарея, а тепловая ».

По словам Гриссома, в большинстве учреждений тепло, откачиваемое из зданий в самые теплые месяцы, сбрасывается в атмосферу с помощью градирен.

Princeton будет собирать это тепло через почти тысячу геообменных скважин в своем существующем кампусе и более 200 скважин в своем новом кампусе на озере, недалеко от Вашингтон-роуд в Западном Виндзоре, штат Нью-Джерси, где оно будет храниться в скале под землей. поверхность.Скважины, глубокие ямы, которые вырывают на глубине 850 футов в существующем кампусе и 600 футов на месте нового строительства, содержат систему трубопроводов с замкнутым контуром, по которым вода рециркулирует через землю.

Трубопровод окружен цементным раствором, так что вода внутри труб никогда не вступает в прямой контакт с подземными источниками воды или самой скалой, которая будет нагреваться до 90 градусов за счет теплопроводности.

Princeton уже использует геообмен в меньшем масштабе в квартирах Princeton’s Lakeside и Lawrence, а также в Центре искусств Льюиса.В рамках общего плана кампуса Принстон в конечном итоге добавит возможности геообмена под новым стадионом Робертс и Восточным гаражом.

Воспроизвести видео: Геообмен в кампусе приводит к нулевым выбросам

Форрест Меггерс, доцент кафедры архитектуры Центра энергетики и окружающей среды Андлингера и содиректор Программы архитектуры и инженерии, тестирует и измеряет производительность Новые энергетические системы Принстона, информирующие специалистов Университета в области энергетики и оборудования, а также его консультантов в режиме реального времени.Его исследования также принесут пользу другим, кто надеется внедрить эти технологии в будущем.

Видео от Управления устойчивого развития Принстонского университета

Высочайшая эффективность

Хотя технология геообмена не нова, одновременное использование в Принстоне чиллеров с геообменом и рекуперацией тепла является новинкой, сказал Брэндон Дачел, помощник вице-президента и старший инженер-механик Саласа О’Брайена, известного инженера в области геообмена. и дизайн и объект TIGER.

Новые охладители с рекуперацией тепла университета будут улавливать тепло, выделяемое как побочный продукт охлаждения воздуха в зданиях университетского городка. В нынешней системе Принстона это тепло отводится через градирню на ТЭЦ Университета, которая является центральным объектом, где производятся пар и охлажденная вода.

«С тепловым насосом вы можете производить охлажденную и горячую воду с помощью одной и той же машины, поэтому, когда вы традиционно отбрасываете тепло через градирню, мы рекуперируем это тепло и отправляем его в систему горячего водоснабжения», — сказала Дачел.

В университетском городке, таком как Принстон, обычно всегда есть потребность в отоплении и охлаждении вне зависимости от сезона, сказал Дачел. Борер объяснил: «В самый холодный зимний день нам все еще нужно отводить тепло от лабораторного оборудования и компьютеров. В самый жаркий летний день нам по-прежнему нужно доставлять тепло для раковин, душевых, мытья посуды, «подогрева» кондиционеров и такое оборудование, как стерилизаторы, моечные машины для клеток и автоклавы ».

Поскольку технология нагрева и охлаждения будет заключаться в одной системе, а не в двух, и поскольку она не требует сжигания в качестве входящей энергии, она позволит более точный, эффективный и экономичный контроль температуры, — сказал Владимир Миклер, директор. компании Integral Group в Ванкувере, Британская Колумбия, разработчик системы геообмена Lake Campus.

Integral Group работала с Принстоном над выполнением сложного почасового анализа для прогнозирования потребностей в энергии для нового строительства Принстона на весь год.

«В рамках проекта мы разработали систему не только с точки зрения ее пиковой мощности, но и спроектировали систему таким образом, чтобы она работала оптимально в течение года», — сказал Миклер.

Princeton сможет производить нагретую и охлажденную воду в оптимальное время, потребляя электроэнергию по самой низкой цене, а не в периоды пиковой нагрузки.Нагретая и охлажденная вода будет храниться в накопителях тепловой энергии или резервуарах TES рядом с двумя основными геообменными площадками до тех пор, пока она не понадобится, предлагая готовую подачу в дни летом и зимой с самыми большими нагрузками.

На двух современных, сертифицированных LEED объектах будут находиться средства управления новой энергетической системой Принстона: TIGER (слева) и TIGER CUB (справа). TIGER означает термически интегрированный геообменный ресурс; CUB — это аббревиатура от слова «центральное хозяйственное здание».

Изображения любезно предоставлены ZGF Architects

TIGER и TIGER CUB

Органы управления этими системами будут размещены на двух новых объектах: TIGER и TIGER CUB.(TIGER означает термически интегрированный геообменный ресурс; CUB — это аббревиатура от центрального коммунального здания.)

Университету требовалось два помещения для наиболее эффективного, надежного и экономичного использования систем. Будучи новым сооружением на относительно ровной площадке, системы Lake Campus смогут работать при еще более низких температурах горячей воды и использовать трубы HDPE вместо углеродистой стали, которая требуется на склоне холма центрального кампуса.

Новые объекты

Princeton включают в себя жилье для аспирантов и удобства, которые будут сертифицированы по системе LEED и Passive House, ракетный центр с фитнес-залом, стадион для софтбола, гибкие поля для регби и отдыха, беговые дорожки и гараж с солнечными батареями на крыше. емкость.

Учитывая, что новое здание в кампусе Lake Campus возводится с соблюдением самых строгих действующих стандартов в области энергетики и будет иметь более низкую общую энергетическую нагрузку, его система горячего водоснабжения будет работать даже более эффективно при 120 градусах — на 20 градусов ниже, чем в существующем кампусе.

Будущее строительство в Принстоне будет соответствовать или превосходить самые высокие стандарты устойчивого развития, что позволит сократить инфраструктуру и коммунальные услуги, требующие меньше энергии.

«Принстон очень хорош в мышлении общей картиной и целостном мышлении», — сказал Джастин Чин, заместитель директора Integral Group.«Их первый подход, который является правильным, состоит в том, чтобы проектировать системы пассивно, чтобы не нуждаться в энергии с самого начала. Затем любые потребности в энергии остаются, чтобы попытаться решить их наиболее эффективным способом — в данном случае с помощью технологии электрического теплового насоса и низкотемпературной воды для отопления ».

И TIGER, и TIGER CUB разработаны для получения сертификата LEED (лидерство в энергетическом и экологическом дизайне) Совета по экологическому строительству США с системой пассивной вентиляции и охлаждения для оборудования, которое они будут содержать.

«Это была одна из тех целей, которые преследовал Принстон, и она была достойной восхищения — подтолкнуть всех нас к тому, чтобы максимально эффективно использовать здания, которые мы проектируем, и системы, которые мы определяем», — сказала Марьям Катузян, директор ZGF Architects.

Оба здания были спроектированы как демонстрационные объекты, что отражает стремление Принстона подчеркнуть свою миссию в области устойчивого развития, сказал Катузян.

«Принстон хочет, чтобы все знали, что они взяли на себя, и они хотят, чтобы люди извлекли уроки из этого — они готовят почву для этого», — сказала она.«Это дало нам возможность использовать архитектурную эстетику в наших интересах и не рассматривать это здание как« подсобное здание ». Вы хотите, чтобы люди смотрели на это здание издалека, хотели подойти к нему поближе и понять, что происходит внутри ».

Принстон как образец устойчивой энергетики

Установка и внедрение новой районной энергосистемы Принстона открывает возможности для обучения и преподавания.

профессора из Принстона, в том числе Форрест Меггерс, адъюнкт-профессор архитектуры и Центр энергетики и окружающей среды Андлингера и содиректор Программы в области архитектуры и инженерии, работали с профессионалами Университета в области энергетики и оборудования, а также с его консультантами, чтобы протестировать и измерить производительность новых систем.

Кроме того, студенты, члены сообщества и представители учреждений, заинтересованных в устойчивой энергетике, получили возможность познакомиться с новыми энергетическими системами Принстона во время экскурсий по его объектам.

«Им интересно услышать о механизме этого и о стоимости», — сказал Иджеома Нвагву, помощник директора по академическому взаимодействию и инициативам «университетский городок как лаборатория» в Управлении устойчивого развития. «Еще одна важная вещь — это также мыслительный процесс, который продолжался.Такого рода помолвки было много. Мы говорим о нашем энергетическом путешествии и о том, почему мы переходим к геообмену в рамках более широкой образовательной программы ».

Иллюстрация Эрика Ван Нуса, Integral Group; Матильда Лук, Офис коммуникаций

Выход на нулевой уровень

В рамках своего плана по достижению нулевых чистых выбросов к 2046 году Принстон устанавливает новую систему горячего водоснабжения, управляемую электрическими тепловыми насосами, накоплением тепла и геообменом, став одним из первых предприятий в стране, которые объединили эти возможности. технологии в этом масштабе.Система будет работать от возобновляемых источников энергии, в том числе от солнечной. Схема, изображенная выше, дает представление о том, как система будет работать с новой постройкой Принстона у Вашингтон-роуд в Западном Виндзоре. Аналогичная система устанавливается на существующем кампусе.

Здания кампуса : В летние месяцы из зданий кампуса удаляют тепло. Тепло передается в водный поток, который возвращается в TIGER CUB (центральное инженерное сооружение для геообменных ресурсов Принстона), где оно затем направляется в геообменные скважины и накапливается в скале под поверхностью.Зимой тепло извлекается из земли и возвращается в TIGER CUB и здания кампуса через ту же систему.
Низкотемпературные линии отопления и распределения охлажденной воды : Распределительные трубы несут охлажденную воду (при 40 градусах по Фаренгейту) для охлаждения помещений и нагретую воду (при 120 градусах Фаренгейта) для тепла и горячей воды из TIGER CUB в здания кампуса. Они также отправляют тепло от зданий кампуса в TIGER CUB, где оно направляется в трубопроводы геообмена и летом хранится в поле геообмена.
TIGER CUB / охладитель с рекуперацией тепла : TIGER CUB, основной объект, контролирующий потребности в энергии для кампуса на озере, строится для получения сертификата LEED от Совета по экологическому строительству США с системой пассивной вентиляции и охлаждения для оборудования. он будет содержать. В нем будут установлены чиллеры с рекуперацией тепла, машины, улавливающие тепло, выделяемое в процессе охлаждения воды.
Трубопровод с геообменом : Трубопровод с геообменом будет направлять нагретую воду из TIGER CUB (либо собранную из зданий кампуса, которые охлаждаются, либо улавливаются охладителями с рекуперацией тепла) для хранения в поле геообмена.Иногда, когда для кампуса требуется тепло, оно будет транспортировать энергию обратно из поля геообмена в TIGER CUB.
Геообменное поле : геообменные скважины, ямы, вырытые на глубине 600 футов в новом кампусе (и 850 футов в существующем кампусе Принстона), будут содержать трубопроводы, которые рециркулируют воду в земле, передавая тепловую энергию скалам под землей. поверхность через проводимость. Камень нагревается до 90 градусов, энергия сохраняется там до тех пор, пока она не понадобится зимой.
Нагревательная и охлажденная вода Резервуары для хранения тепловой энергии : Резервуары для аккумулирования тепловой энергии предназначены для хранения нагретой и охлажденной воды, которая производится в оптимальное время с наименьшими затратами и максимальной энергоэффективностью. Затем эту воду можно спустить и подать в университетский городок в периоды высокого спроса.
Резервные гибридные охладители : Летом, когда геообменное поле нагревается и не может эффективно поглощать дополнительное отработанное тепло от процесса охлаждения, резервные гибридные охладители будут отводить отработанное тепло в атмосферу.Кулеры могут работать в сухом или мокром / гибридном режиме. В сухом режиме холодный воздух проходит через змеевики с теплой водой, как в обычном автомобильном радиаторе. Когда необходимо отвести больше тепла, охладители могут работать в мокром / гибридном режиме, когда вода распыляется и испаряется для предварительного охлаждения воздуха перед обдувом змеевиков. Предварительно охлажденный воздух будет поглощать больше отработанного тепла из змеевика перед тем, как его выбросить в атмосферу.
Электроэнергетическая площадка: Основное электричество для новой территории кампуса вводится в электрическую площадку, где она распределяется по зданиям и объектам, работающим в основном на возобновляемых источниках энергии, включая собственные солнечные батареи Принстона.