Гідроакумулятори для систем гарячого водопостачання. Принцип роботи. Розрахунок фактичного об'є

Принцип роботи і функції багатофункціонального гідроакумулятора в системі гарячого водопостачання.

Багатофункціональний розширювальний бак це, свого роду, функціональний гідбрід розширювального бака для системи опалення та гідроакумулятора в системі холодного водопостачання. Від першого варіанту бака він успадкував стійкість до високих температур води і механічну розривну міцність мембрани, від другого - динамічну еластичність мембрани, високий робочий тиск, харчові властивості гуми і можливість роботи з проточною водою.

Ці гібридні властивості визначили його основне призначення - розширювальний бак для систем гарячого господарсько-побутового водопостачання. Унівесальні конструкції також дозволяють застосовувати бак як в традиційних системах опалення, так і в напірних системах водопостачання. Деякі виробники (наприклад, Aquapress) комплектують багатофункціональні баки мембранами з харчового високотемпературного еластомеру EDPM HT (high temperature), поширюючи їх сферу застосування в тому числі на геліосистеми. Спеціальний склад компонентів гуми EPDM HT дозволяє гарантувати збереження механічних і фізичних властивостей мембрани при температурі в 130^оС.

Малюнок 1. Конструкція багатофункціонального бака для ГВП

1.  Корпус
2. Пневмоклапан
3. Мембрана
4. З'єднувальний патрубок
5. Фланець
6. Зварний шов
7. Контрфланец
8. Болти
   

Основне призначення розширювального бака в системі гарячого водопостачання - компенсувати додаткову зміну об'єму води і, відповідно, обмежити додаткове зростання тиску, викликане нагріванням води в контурі ГВП. Зміна температури води від 20 до 70^оС супроводжується збільшенням її об'єму на 2%. Вода, в рідкому стані, являє собою середовище, що не стискається, яке при нагріванні тисне і намагається зайняти більший об'єм простору. Обмежити зростання тиску можна за рахунок підключення розширювального бака, який автоматично регулює об'єм рідини в системі в залежності від температури води.

Установка розширювального бака недостатнього об'єму може привести до розгерметизації і пошкоджень в системі ГВП.

Розрахунок фактичного об'єму багатофункціонального бака для систем ГВП.

Для розрахунку фактичного об'єму розширювального бака для системи ГВП скористаємося простою методикою, наданою компанією Aquapress.

Об'єм розширювального бака для системи ГВП розраховуємо за формулою:

де V₀ - загальний об'єм води в системі ГВП;
e-e₀ - різниця між початковим і кінцевим коефіцієнтами розширення води в залежності від температури (таблиця 1);
Рi - значення абсолютного початкового тиску води в розширювальному баку (з урахуванням статичного тиску води в точці установки бака). Абсолютний початковий тиск води дорівнює сумі гідростатичного тиску води в холодній системі (атмосферного тиску (1бар) і статичного тиску;)
Р_F - значення абсолютного максимального робочого значення тиску в баку. Являє собою максимальний тиск в розширювальному баку плюс 1 бар.

Приклад розрахунку фактичного об'єму розширювального бака для контуру ГВП.
Початкові дані:
e = 0,02269 (при t = 70^оС, максимальна температура в контурі ГВП)
e₀ = 0,00174 (при t = 20^оС, температура холодної води в контурі ГВП)
V₀ = 300л (наприклад, сумарний об'єм води в контурі рециркуляції ГВП і бойлера);
Рi = ​​3 бар;
РF = 4 бар.
Vv = 300x0,0209 / (1-3 / 4) = 25,08 л ~ 25л *

* Приймаємо найближчий бак зі стандартного ряду типорозмірів об'ємом 25 л і робочим тиском не менше 8 бар (робочий тиск розширювального бака має бути рівним або перевищувати тиск спрацьовування запобіжного клапана).

Таблиця 1. Коефіцієнти ε теплового розширення води.