Išsiplėtimo bakas vandens tiekimui: pasirinkimas, įtaisas, montavimas ir prijungimas

Autonominis vandentiekis, savarankiškai tiekiantis vandenį į vandens ėmimo taškus kaip miesto bute, seniai nebėra naujiena. Tai priemiesčio gyvenimo norma, kurią tiesiog reikia sumaniai suprojektuoti, surinkti ir aprūpinti įranga, galinčia paleisti ir sustabdyti sistemą pagal čiaupų naudojimą.

Stabilų nepriklausomo tinklo darbą užtikrins vandens tiekimo išsiplėtimo bakas. Jis apsaugos nuo hidraulinių smūgių, žymiai prailgins siurblių įrangos eksploatacinį resursą, garantuos reguliarų sistemos pripildymą vandeniu, atleis nuo būtinybės nešioti jį kibirais.

Džiaugiamės galėdami supažindinti jus su hidroakumuliatoriaus įrenginio ypatybėmis ir veikimo principu. Pas mus kruopščiai aprašytos membraninio bako pasirinkimo taisyklės, montavimo ir prijungimo specifika. Pateiktą informaciją papildėme naudingomis iliustracijomis, schemomis ir vaizdo instrukcijomis.

Uždarytų išsiplėtimo bakų charakteristika

Hidrobakas (arba hidroakumuliatorius, išsiplėtimo bakas) — tai metalinė hermetiška talpa, kuri skirta palaikyti stabilų slėgį vandentiekyje ir sukurti skirtingo tūrio vandens atsargas.

Iš pirmo žvilgsnio, šio įrenginio pasirinkimas ir montavimas neturėtų sukelti sunkumų — bet kurioje internetinėje parduotuvėje galima pamatyti daugybę modelių, kurie tik šiek tiek skiriasi forma ir tūriu, bet iš esmės nesiskiria savo funkcionalumu.

Tai visai ne taip. Išsiplėtimo bako įrenginyje ir jo veikimo principe yra daug niuansų.

Įrenginio ir konstrukcijos ypatybės

Skirtingi išsiplėtimo bakų modeliai gali turėti naudojimo apribojimų – vieni skirti tik techniniam vandeniui, kiti gali būti naudojami geriamajam vandeniui.

Pagal konstrukciją hidroakumuliatoriai skirstomi į:

• rezervuarus su keičiama kriauše;
• talpas su fiksuota membrana;
• hidroakumuliatorius be membranos.

Vienoje rezervuaro su nuimama membrana pusėje (bako su apatine jungtimi – apačioje) yra specialus srieginis flanšas, prie kurio tvirtinama kriaušė. Kitoje pusėje yra niplis, skirtas orui ar dujoms pripūsti arba išleisti. Jis pritaikytas prijungti prie įprasto automobilinio siurblio.

Bake su keičiama kriauše vanduo pumpuojamas į membraną, nesusilietdamas su metaliniu paviršiumi. Membrana keičiama atsukant flanšą, kurį laiko varžtai. Didelėse talpose, siekiant stabilizuoti užpildymą, membranos galinė sienelė papildomai tvirtinama prie niplio.

Keičiamos kriaušės tarnavimo laikas priklauso nuo oro slėgio nustatymų dujų kameroje. Kartais, siekdamas sukurti didesnį vandens rezervą, naudotojas sumažina oro kiekį ir padidina vandens kiekį kriaušėje. Dėl to membrana liečiasi prie bako sienelės, o tai tampa greito susidėvėjimo priežastimi.

Bako su fiksuota membrana vidinė erdvė yra padalijama į dvi kameras. Vienoje yra dujos (oras), į kitą patenka vanduo. Tokio rezervuaro vidinis paviršius padengtas drėgmei atspariais dažais.

Dažniausiai bakai su fiksuota membrana naudojami šildymo sistemose. Kadangi membrana yra elementas, kuris sugenda daug greičiau, tokio bako tarnavimo laikas yra trumpesnis nei įrenginio su keičiama kriauše.

Taip pat yra hidroakumuliatorių be membranos. Juose vandens ir oro kameros niekuo nėra atskirtos. Jų veikimo principas taip pat pagrįstas abipusiu vandens ir oro slėgiu, tačiau tokioje atviroje sąveikoje šios dvi medžiagos susimaišo.

Tokių įrenginių privalumas – nėra membranos ar kriaušės, kuri yra silpna grandis įprastuose hidroakumuliatoriuose.

Išoriškai išsiplėtimo bakus galima padalyti tik į horizontalius ir vertikalius modelius, tačiau jų darbo parametrai gali būti labai skirtingi

Vandens ir oro difuzija verčia bakus aptarnauti gana dažnai. Maždaug kartą per sezoną tenka pripūsti oro, kuris palaipsniui maišosi su vandeniu. Žymus oro tūrio sumažėjimas, net esant normaliam slėgiui bake, sukelia dažną siurblio įsijungimą.

Hidrauliniai akumuliatoriai vandentiekio sistemose sumažina hidraulinių smūgių tikimybę, apsaugo siurblius nuo pernelyg dažnų įsijungimų, leidžia sukurti vandens atsargą ir palaikyti slėgį kontūre

Hidroakumuliatoriaus veikimo principas

Uždari hidrobakai vandentiekiui veikia pagal tokią schemą: siurblys tiekia vandenį į kriaušę, palaipsniui ją užpildo, membrana didėja ir vyksta oro, esančio tarp kriaušės ir metalinio korpuso, suspaudimas.

Kuo daugiau vandens patenka į kriaušę, tuo labiau jis spaudžia orą, o šis savo ruožtu stengiasi išstumti jį iš talpyklos. Dėl to rezervuare padidėja slėgis, ir tai lemia siurblio išjungimą.

Kurį laiką, kai sistemoje vartojamas vanduo, suspaustas oras palaiko slėgį. Jis išstumia vandenį į vandentiekį. Kai jo kiekis membranoje sumažėja tiek, kad slėgis nukrenta iki apatinės ribos, suveikia relė, vėl įjungdama siurblį.

Hidrobake vyksta nuolatinė vandens ir dujų sąveika, atskirtų viena nuo kitos gumine membrana. Skysčio tūris įrenginio viduje reguliuojamas dujų kiekiu (jų slėgiu) (+)

Klasifikacija pagal taikymo sritį

Negalima painioti bakų vandentiekiui ir šildymo sistemai, todėl renkantis reikia sužinoti jų paskirtį. Aiškiai identifikuoti gamintojai hidroakumuliatorius šildymui dažo raudonai, o vandentiekiui – mėlynai.

Tačiau kai kurie nesilaiko tokio žymėjimo, todėl skiriamuoju įrenginių bruožu gali būti tokie duomenys:

• vandentiekiui maksimali hidroakumuliatoriaus naudojimo temperatūra sieks iki 70 °C, leistinas slėgis gali siekti 10 barų;
• įrenginiai, skirti šildymo sistemai, gali atlaikyti iki +120 °C temperatūrą, išsiplėtimo bako darbinis slėgis dažniausiai neviršija 1,5 baro.

Visi svarbiausi parametrai nurodyti ant dekoratyvinio gaubtelio (šildo), kuris uždengia nipelinį vožtuvą.

Šildymo sistemai skirtas įrenginys veikia kaip papildomas rezervuaras, leidžiantis šilumnešiui laisvai plėstis kaitinant. Be jo sistema yra pasmerkta sunaikinimui.

Funkcijų, kurias hidrobakas atlieka šalto vandens tiekimo sistemoje, sąrašas yra daug platesnis:

• Tolygaus ir pastovaus slėgio vandentiekyje palaikymas. Dėl oro slėgio slėgis kurį laiką išlieka net ir išjungus siurblį, kol jis nenukrenta iki nustatyto minimumo ir siurblys vėl neįsijungia. Taip slėgis sistemoje išlieka net vienu metu naudojant kelis santechnikos prietaisus.
• Apsauga nuo siurblinės įrangos susidėvėjimo. Bake esančios vandens atsargos leidžia kurį laiką naudotis vandentiekiu neįjungiant siurblio. Tai sumažina siurblio įsijungimų skaičių per laiko vienetą ir prailgina jo tarnavimo laiką.
• Apsauga nuo hidraulinių smūgių. Staigus slėgio šuolis vandentiekyje įjungus siurblį gali siekti 10 ar daugiau atmosferų, o tai neigiamai veikia visus sistemos elementus. Membraninis bakas perima smūgį, išlygindamas slėgį.
• Vandens atsargų sudarymas. Nutrūkus elektros tiekimui, vandens tiekimo sistema, nors ir trumpai, bet vis tiek dar kurį laiką tieks vandenį.

Vandens šildytuvo aprišimui naudojami išsiplėtimo bakai, kurie gali atlaikyti aukštas temperatūras.

Hidropneumatinės įrangos medžiagos

Išsiplėtimo bako membrana gaminama iš skirtingų medžiagų, kurios eksploatacijos metu atlaiko skirtingą temperatūrų diapazoną.

Hidroakumuliatoriuose naudojama:

• Natūralų kaučiuką — NATURAL. Medžiaga gali liestis su geriamuoju vandeniu, naudojama šaltam vandeniui akumuliuoti. Laikui bėgant gali pradėti praleisti vandenį. Atlaiko temperatūrą nuo -10 iki +50 °C.
• Sintetinė butilo guma — BUTYL. Labiausiai universali, vandeniui nelaidi, naudojama vandens tiekimo stotyse, tinka geriamajam vandeniui. Eksploatacijos temperatūra gali svyruoti nuo -10 iki 100 °C.
• Sintetinė etileno-propileno guma — EPDM. Labiau vandeniui pralaidi nei ankstesnė, gali liestis su geriamuoju vandeniu. Leidžiamų temperatūrų diapazonas — nuo -10 iki 100 °C.
• SBR guma naudojama tik techniniam vandeniui. Naudojimo temperatūra tokia pati kaip ir ankstesnių markių.

Organizuojant šalto vandens tiekimą, būtina rinktis bakus su kriauše, pagaminta iš maistinės gumos su patobulintomis elastinėmis savybėmis, kuri leidžia geriau slopinti hidraulinius smūgius ir palaikyti stabilų vandens slėgį sistemoje.

Bako korpusas dažniausiai gaminamas iš legiruoto plieno, atsparaus korozijai, iš išorės padengto dažų lako danga. Prekyboje taip pat galima rasti talpyklų iš nerūdijančio plieno, labai tvirtų, bet brangių.

Bako tūrio skaičiavimas prieš pasirinkimą

Parduodami bakai, kurių talpa nuo 24 iki 1000 litrų. Kurį tiksliai pasirinkti, padės skaičiavimai, kurių rezultatą reikia apvalinti aukštyn. Renkantis baką su išimama membrana, reikia atsiminti, kad vandens tūris užima 30% viso bako tūrio, tai yra, 100 litrų talpos bake vandens atsarga bus maždaug 30 litrų.

Lentelė rodo oro slėgio parametrų hidroakumuliatoriaus dujų skyriuje tarpusavio ryšį su relės nustatymo rodikliais ir bako dydžiu (+)

Mažų bakų ypatybė yra ta, kad jie dažnai neturi vožtuvo, kad išleistų orą iš guminės kriaušės. Tai gali sukelti nepatogumų eksploatuojant. Didelės talpyklos turi tokį vožtuvą ir, be didesnio vandens atsargos sukūrimo, geriau susidoroja su pastovaus slėgio palaikymu sistemoje.

Bendro hidrobako tūrio skaičiavimas uždarojo tipo vandens tiekimui atliekamas pagal šią formulę:

Vt=K*Amax*((1+Pmax)*(1+Pmin))/(Pmax-Pmin)*(1+Poro),

kur:

• Vt — pilnas hidrobako tūris;
• Amax – maksimalus galimas vandens suvartojimas per minutę, litras;
• K – koeficientas (žr. lentelę), priklausantis nuo siurblio galios;
• P_max – relės nustatymai išjungiant įrangą, bar;
• P_min – relės nustatymai paleidžiant įrangą, bar;
• P_oro. – slėgis hidrobake (jo dujų ertmėje), bar.

Koeficientą K galima nustatyti pagal šią lentelę:

Koeficiento K, priklausančio nuo siurblio galios, lentelė, skirta bendram uždarojo tipo hidrobako tūriui vandens tiekimui apskaičiuoti

Kai kurie gamintojai hidrobako tūrį taip pat apskaičiuoja kitaip:

Bendrovė „Džileks“, užsiimanti plačios įrangos linijos vandens tiekimo ir šildymo sistemoms gamyba, siūlo dar vieną formulę greitam hidrobako tūrio nustatymui

Horizontali ir vertikali orientacija

Pasirinkimas tarp vertikalaus ir horizontalaus bako priklauso nuo patalpos savybių. Jei patalpa maža arba talpos tūris didelis, norint neužimti daug vietos, įrengiama vertikali talpa.

Horizontalus bakas turi mažesnę talpą, gali būti pakabinamas ant sienos, taip pat tarnauti kaip atrama paviršiniam siurbliui montuoti. Jo montavimui numatyti specialūs tvirtinimai. Dideli bakai gaminami tik vertikalaus išpildymo ir montuojami ant kojelių.

Apibendrinant visa tai, kas išdėstyta, galima pažymėti, kad renkantis hidroakumuliatorių reikia apsispręsti tarp šių skiriamųjų savybių:

• darbinis slėgis;
• gamintojo šalis;
• didesnis ar mažesnis tūris;
• keičiama ar ne guminė membrana;
• membrana techniniam ar geriamajam vandeniui;
• korpuso medžiaga – nerūdijantis arba emaliuotas plienas.

Kad ateityje nekiltų sunkumų keičiant komponentus, geriau rinktis populiariausius įrenginių modelius. Guminės kriaušės jiems visada yra laisvai parduodamos, jei prireiks skubaus keitimo, nereikės ilgai laukti pristatymo.

Hidrobakų prijungimo schemos

Karšto vandens tiekimo sistemoje išsiplėtimo bako įrengimas atliekamas ant cirkuliacinės magistralės atkarpos, siurblio siurbimo linijos, arčiau vandens šildytuvo.

Bakas aprūpinamas:

• manometru, apsauginiu vožtuvu, oro išleidikliu – saugos grupė;
• uždarymo vožtuvu su įtaisu, kuris apsaugo nuo atsitiktinio uždarymo.

Vandentiekio sistemoje, kurioje yra vandens šildymo įranga, įrenginys perima išsiplėtimo bako funkcijų vykdymą.

Montavimo schema KV sistemoje: 1 – hidrobakas; 2 – apsauginis vožtuvas; 3 – siurblinė įranga; 4 – filtravimo elementas; 5 – atbulinis vožtuvas; 6 – uždarymo čiaupas

Šalto vandens sistemoje pagrindinė taisyklė montuojant hidroakumuliatorių – montavimas jungties pradžioje, arčiau siurblio.

Prijungimo schemoje būtinai yra:

• atbulinis ir uždarymo vožtuvas;
• saugos grupė.

Prijungimo schemos gali būti labai skirtingos. Prijungtas hidrobakas normalizuoja įrangos darbą, sumažindamas siurblio įsijungimų skaičių per laiko vienetą ir taip prailgindamas jo tarnavimo laiką.

Montavimo schema šalto vandens sistemoje su gręžiniu: 1 – bakas; 2 – atbulinis vožtuvas; 3 – uždarymo čiaupas; 4 – slėgio reguliavimo relė; 5 – siurblių įrangos valdymo prietaisas; 6 – saugos grupė

Schemoje su aukšto slėgio siurblinės stotimi vienas iš siurblių veikia nuolat. Tokia sistema įrengiama namams ar pastatams, kuriuose didelis vandens suvartojimas. Hidrobakas čia skirtas slėgio šuolių neutralizavimui, o vandens akumuliavimui įrengiama kuo didesnės talpos talpa.

Išsiplėtimo bako montavimo atlikimas

Prieš pradedant darbus patikrinama, ar hidroakumuliatorius nepažeistas. Įrenginys montuojamas garsą izoliuojančioje patalpoje, esant teigiamai temperatūrai. Kad būtų prieiga prie išleidimo čiaupo, uždarymo armatūros ir pan., atstumas nuo bako iki lubų ir sienų paliekamas ne mažesnis kaip 0,6 m.

Patalpoje taip pat turi būti numatyta galimybė pripildyti baką ir nuleisti vandenį. Tvirtinimo detalės ir montavimo vieta turi atlaikyti 100 % talpos pripildymą.

Išsiplėtimo bakams, kurių talpa iki 30 litrų, naudojamas sieninis tvirtinimas, didesnės talpos statomi ant kojelių

Hidroakumuliatorius neturi būti veikiamas mechaninių ir statinių apkrovų, nepageidautina leisti vamzdžiams ir agregatams daryti poveikį jam. Bakas prisukamas prie grindų naudojant gumines tarpines. Prie hidrobako įvado įrengiamas atbulinis vožtuvas ir išleidimo čiaupas.

Išvardyti veiksmai buvo reikalingi hidroakumuliatoriaus surišimo įrenginiui, kuris buvo gaminamas ant žemės paviršiaus. Tolesniems veiksmams reikia persikelti į kesoną.

Atlikus galutinį sistemos surinkimą, belieka atlikti kontrolinius bandymus ir paleisti vandens tiekimo kontūrą.

Hidroakumuliatoriaus reguliavimo ypatybės

Vandens tiekimo išsiplėtimo bakai parduodami su gamintojo standartiniais nustatymais — dažnai oro skyriaus slėgis jau nustatytas ties 1,5 bar. Leistinas slėgis visada nurodytas etiketėje, o gamintojas nerekomenduoja nukrypti nuo nustatytų parametrų, ypač jo didinimo kryptimi.

Prieš pradedant reguliavimą, sistema atjungiama nuo elektros tinklo ir uždaromi uždarymo vožtuvai. Membraninis bakas visiškai ištuštinamas, nuleidžiant vandenį — tikslų slėgio rodiklį galima išmatuoti tik tuščiame vandens skyriuje.

Toliau slėgio rodikliai nuskaitomi tiksliu manometru. Tam nuo vožtuvėlio nuimamas dekoratyvinis gaubtelis ir prietaisas pridedamas. Jei slėgis skiriasi nuo reikalaujamo, jis sureguliuojamas pripučiant arba išleidžiant oro perteklių.

Atsižvelgiant į tai, kad gamintojas priešinasi nukrypimams nuo rekomenduojamų slėgio rodiklių, dar projektavimo etape būtina pasirinkti tinkamą įrangą, kurios parametrai tarpusavyje nekonfliktuos.

Reguliuojant slėgį bako dujų skyriuje, gamintojas jį užpildo inertinėmis dujomis, pavyzdžiui, išdžiovintu azotu. Tai apsaugo nuo vidinio paviršiaus korozijos. Todėl vartotojams taip pat rekomenduojama slėgio didinimui naudoti techninį azotą.

Bako slėgio nustatymas vandens tiekimo sistemoje

Uždaro tipo bake slėgis visada nustatomas šiek tiek žemesnis (10%) nei slėgio lygis paleidžiant siurblį. Reguliuojant slėgį įrenginyje galima koreguoti vandens spaudimą. Kuo mažesnis dujų slėgis hidrobake (bet ne mažiau kaip 1 bar), tuo daugiau vandens jis talpins.

Tada slėgis taps netolygus – stiprus, kai rezervuaras užpildytas, ir vis silpnesnis, kai jis tuštėja. Norint užtikrinti stiprų ir tolygų vandens srautą, slėgis oro arba dujų kameroje nustatomas ties 1,5 bar.

Vandens slėgis vandentiekio sistemoje nustatomas relės pagalba. Nustatant slėgį plėtimosi kameroje, būtina atsižvelgti į šias vertes.

Hidrobako reguliavimas vandens šildytuvo aprišime

Plėtimosi bakas, naudojamas karšto vandens tiekimui, iš pradžių neturi turėti vandens. Slėgis įrenginyje nustatomas ties rodikliu, kuris yra 0,2 didesnis už viršutinę siurblio išjungimo ribą.

Pavyzdžiui, jei relė nustatyta išjungti įrangą, kai slėgio rodikliai yra 4 bar, tuomet slėgis plėtimosi bako dujų skyriuje turi būti nustatytas ties 4,2 bar.

Bakas, sumontuotas vandens šildytuvo apvade, nėra skirtas slėgiui palaikyti. Jis skirtas kompensuoti plėtimąsi, kai vanduo šildomas. Jei jame nustatomas mažesnis slėgis, bake nuolat bus vandens.

Hidrobako priežiūros taisyklės

Planinis plėtimosi bako patikrinimas apima slėgio dujų skyriuje patikrinimą. Taip pat reikia patikrinti vožtuvus, uždarymo armatūrą, oro išleidimo įrenginį, patikrinti manometro ir vandens slėgio relės veikimą. Norint įsitikinti bako vientisumu, atliekama išorinė apžiūra.

Prevencinės priežiūros metu reikia išmatuoti slėgį hidrobake ir, jei reikia, jį pakoreguoti.

Nepaisant viso įrenginio paprastumo, vandens tiekimo plėtimosi bakai vis dėlto nėra amžini ir gali sugesti. Būdingos priežastys – membranos plyšimas arba oro netekimas per nipelį. Gedimo požymius galima nustatyti pagal dažną siurblio įsijungimą, triukšmą vandentiekio sistemoje. Hidroakumuliatoriaus veikimo principo supratimas yra pirmas žingsnis link tinkamos priežiūros ir gedimų šalinimo.

Atviro tipo hidrobako montavimas

Atviro tipo įrenginys naudojamas vis rečiau, nes reikalauja nuolatinio naudotojo įsikišimo į jo darbą. Atviras plėtimosi bakas yra nelaidi talpa, skirta slėgiui vandentiekio sistemoje sukurti, vandeniui kaupti, taip pat tarnauja kaip plėtimosi kamera.

Prie bako prijungiama: išleidimo čiaupas, recirkuliacinio ir tiekimo vamzdžio jungtys, valdymo ir perpildymo vamzdis.

Bakas montuojamas aukščiau už aukščiausią santechninį tašką, pavyzdžiui, palėpėje, vanduo į sistemą patenka gravitacijos būdu. Kiekvienas metras, į kurį pakeliamas įrenginys, padidina slėgį vandentiekyje 0,1 atmosferos.

Norint automatizuoti vandens tiekimo procesą, bakas aprūpinamas plūdiniu jungikliu ir įrengiama automatinė relė, kuri įjungs ir išjungs siurblį.

Talpa montuojama nešaldančioje patalpoje, uždengiama dangčiu nuo dulkių ir šiukšlių, sienelės apvyniojamos mineraline vata ar kitu izoliaciniu sluoksniu.

Toks vandens tiekimo organizavimo būdas reikalauja reguliarios vartotojo kontrolės, kitaip vanduo esant neigiamai temperatūrai gali užšalti (jei patalpa nešildoma). Skystis garuos, todėl teks nuolat jį papildyti.

Be to, tokia talpa yra stambi ir neestetiška, jai būtinai reikia turėti namuose palėpės patalpą. Tačiau pagrindinis įrenginio trūkumas – bakas nėra pritaikytas dirbti esant aukštam vandens slėgiui sistemoje.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įrašas #1. Viskas apie išsiplėtimo bakus – klasifikacija, paskirtis, reguliavimas ir gedimų požymiai:

Vaizdo įrašas #2. Netinkamas siurblinės darbas dažnai susijęs su hidroakumuliatoriaus gedimais:

Vaizdo įrašas #3. Hidroakumuliatorių pasirinkimo niuansai vandens tiekimui:

Dar planuojant ir kuriant vandentiekio sistemą būtina apgalvoti visus esminius momentus ir apskaičiuoti visus parametrus. Jei nesate tikri dėl savo skaičiavimų neklystamumo ir teisingo hidroakumuliatoriaus pasirinkimo vandens tiekimui, geriau kreiptis į specialistus.

Dauguma įmonių, prekiaujančių profesine įranga, teikia konsultacijas ar net atlieka skaičiavimus nemokamai. Tai padės išvengti klaidų ir nereikalingų išlaidų.

Laukiame jūsų komentarų su pasakojimais apie asmeninę patirtį naudojant išsiplėtimo baką, su klausimais, kilusiais susipažinus su pateikta informacija. Mums įdomios jūsų pastabos ir galimi pasiūlymai. Pakomentuoti medžiagą galite žemiau esančiame bloke.