Порівняння гідроакумуляторів

Загальний тип ємності.

— Гідроакумулятор. Гідроакумуляторами називають допоміжні резервуари, застосовувані в системах водопостачання. Такий резервуар складається з зовнішнього жорсткого корпуса (зазвичай металевого) і внутрішнього балона — «груші» з еластичного матеріалу, в якій знаходиться запас води. Ця «груша» здатна стискуватися і розтягуватися при зміні об'єму рідини, що знаходиться в ній, а сама ця рідина не контактує з зовнішніми стінками резервуара (у цьому полягає одна з ключових відмінностей між гідроакумулятори і розширювальними баками). Що стосується застосування, то подібні ємності виконують відразу кілька функцій. По-перше, вони забезпечують підтримання стабільного напору при перепадах тиску в системі водопостачання. По-друге, гідроакумулятор досить ефективно гасить гідроудари, захищаючи від них більш чутливі компоненти системи. По-третє, запас води у такому контейнері стане в нагоді в разі повного відключення водопостачання. У світлі цього об'єм гідроакумуляторів досить великий — у більшості моделей від 20 л і більше; виключення зустрічаються вкрай рідко.

— Розширювальний бак. Різновид допоміжних резервуарів, застосовуваний в системах опалення. Від описаних вище гідроакумуляторів такі вироби відрізняються, по-перше, порівняно невеликими об'ємами, по-друге, конструкцією: замість балона всередині встановлюється мембрана, що розділяє внутрішній простір на дві частини,...а вода, що знаходиться в резервуарі, контактує з його зовнішніми стінками. Застосовуються розширювальні баки для того, щоб компенсувати коливання об'єму теплоносія при зміні його температури. Так, якщо температура підвищується і рідина в системі збільшується в об'ємі — її надлишок поступає в бак, що дає змогу уникнути критичного зростання тиску і пошкодження контурів. При зниженні температури, відповідно, необхідний об'єм теплоносія повертається з бака в систему.

Підкреслимо, що різні типи резервуарів не є взаємозамінними: використання розширювального бака замість гідроакумулятора (і навпаки) загрожує цілою низкою неприємних наслідків.

Штатний спосіб встановлення допоміжного резервуара. Незалежно від типу (див. вище), сучасні вироби можуть використовувати і горизонтальний, і вертикальний спосіб встановлення. На основний функціонал це не впливає, тому вибирати модель за цим показником стоїть на підставі того, який варіант найбільш зручний під передбачуване місце установки. Відзначимо лише два специфічних моменту. По-перше, якщо місце установки дозволяє, то для насосних станцій краще використовувати горизонтальні моделі, а для заглибних насосів — вертикальні. По-друге, по мірі використання в резервуарі накопичується повітря, неминуче надходить туди разом з водою; він накопичується у верхній частині резервуара, і при вертикальній установці його набагато простіше стравлювати, ніж при горизонтальною. Втім, це актуально лише для ємностей зі спеціальним клапаном; за відсутності такого клапана повітря можна видалити, лише повністю спорожнивши бак (незалежно від способу установки).

Номінальний об'єм гідроакумулятора або розширювального бака.

Для нормальної роботи резервуара цей об'єм повинен бути не менше певного значення. А ось методики розрахунку залежать від типу ємності (див. вище). Наприклад, для гідроакумуляторів враховується загальна кількість споживачів (загальна витрата води) і продуктивність насоса, для розширювальних баків — об'єм контуру, показники теплового розширення теплоносія і коливання температури. Докладні рекомендації з приводу цих обчислень можна знайти в спеціальних джерелах; інший варіант — звернутися до експерта з систем опалення / водопостачання. Зазначимо тільки, що замість одного великого резервуара цілком допускається встановлення декількох маленьких — у другому випадку значення буде мати їх сумарний об'єм.

Що стосується конкретних значень об'єму, то в більшості гідроакумуляторів він становить від 11 – 25 л до більше ніж 100 л (101 – 150 л, 151 – 200 л і навіть більше). При цьому навіть у невеликі системи водопостачання нерідко встановлюють досить місткі накопичувачі — у розрахунку на те, щоб мати запас води на випадок збоїв у водопостачанні. Зі свого боку, розширювального баку для виконання своїх завдань значні обсяги не потрібні, так що такі вироби місткістю не відрізняються — багато моделей вміщують 10 л і менше (хоча б...увають і винятки).

Найбільший робочий тиск, допустимий для резервуара.

Даний показник повинен бути не нижче, ніж постійний робочий тиск в системі опалення / водопостачання. А ось конкретні значення залежать від типу системи, і, відповідно, типу резервуара (див. вище). Так, для гідроакумулятора максимальний робочий тиск має бути вище, ніж тиск вимикання насоса. Загалом в системах водопостачання зустрічаються досить високі показники тиску, тому більшість сучасних гідроакумуляторів належать до однієї з наступних категорій: 6 бар, 8 бар, 10 бар і понад 10 бар (хоча зустрічаються моделі з більше скромними показниками).

Зі свого боку, розширювальний бак повинен переносити тиск, при якому спрацьовує запобіжний клапан в системі опалення. Більшість таких ємностей розраховані на 3 бара, 4 бара або 5 бар — системи опалення рідко використовують більш високі тиски (хоча і тут можливі виключення).

Загалом при виборі за даним параметром цілком працює правило «чим більше — тим краще»: хороший запас по тиску дасть додаткову гарантію на випадок позаштатних ситуацій. Зворотною стороною цієї надійності можна назвати хіба що дещо підвищену ціну.

Діаметр різьблення для підключення допоміжного резервуара до системи опалення чи водопостачання. У сучасній сантехніці використовуються стандартні діаметри, що позначаються в дюймах і частках дюйма — наприклад, 2" або 3/8". Цей показник повинен відповідати характеристикам «посадкового місця» для бака — інакше в кращому разі доведеться використовувати перехідники, а в гіршому виріб виявиться взагалі непридатним для установки.

Зазвичай, чим об'ємніше резервуар — тим більш велике з'єднання застосовується для його установки (інакше неможливо було б забезпечити необхідну пропускну спроможність в точці підключення).

Матеріал, з якого виконаний безпосередньо бак (зовнішня оболонка) допоміжного резервуара.

— Вуглецева сталь. Порівняно проста і недорога різновид сталі. При цьому даний сплав досить міцний і надійний, він стійкий до перепадів температур і високих тисків. Головним недоліком вуглецевої сталі можна назвати те, що вона неминуче піддається корозії від контакту з водою. Однак для гідроакумуляторів (див. «Тип») цей момент не має особливого значення, оскільки в них зі стінками бака контактує не вода, а еластичний балон. В розширювальних баках, зі свого боку, можуть застосовуватися різні рішення для захисту внутрішніх стінок — наприклад, спеціальні покриття. І навіть без таких покриттів бак іржавіє досить повільно, термін його служби зазвичай обчислюється мінімум роками, а іржі в теплоносій виділяється небагато. Тому більшість сучасних допоміжних резервуарів оснащуються баками саме з вуглецевої сталі (для додаткової надійності окремі елементи в таких моделях можуть виконуватися з нержавійки).

— Нержавіюча сталь. Різновид сталі, що виділяється, згідно з назвою, високою стійкістю до корозії, навіть при постійному контакті води з таким сплавом на ньому не з'являється іржа. Відповідно, баки з «нержавійки» виходять надзвичайно надійними і довговічними. З іншого боку, стоять вони в рази дорожче, ніж аналогічні ємності з вуглецевої сталі, а стійкість до іржі є не такою вже критичною (докладніше див.... вище). Тому цей варіант використовується вкрай рідко, причому переважно в гидроаккумуляторах.

Матеріал, з якого виконаний фланець гідроакумулятора або розширювального бака (див. «Тип»).

Фланець являє собою характерний диск, розташований з бокового або нижнього торця ємності (при горизонтальному і вертикальному розташуванні відповідно). В центрі диска знаходиться патрубок, який використовується для підключення бака до системи. Власне, однією з основних функцій фланця саме і є фіксація патрубка в баку; крім того, в гідроакумуляторах з допомогою контрфланця до цього елементу кріпиться внутрішня мембрана.

Фланець є одним з найбільш чутливих до корозії елементів конструкції; саме тому матеріал цієї деталі має важливе значення, він уточнюється в характеристиках окремо і може відрізнятися від матеріалу самої ємності. Найбільшого поширення в наш час отримали фланці з вуглецевої і нержавіючої сталі, помітно рідше зустрічаються вироби з пластику і поєднання металу з пластиком. Ось більше детальний опис кожного варіанта:

— Вуглецева сталь. Сталь з високим вмістом вуглецю, доповнена спеціальним покриттям — найбільш популярний у наш час матеріал для фланців. Головні переваги цього матеріалу — простота у виробництві і невисока вартість. З іншого боку, така сталь не відрізняється особливою стійкістю до корозії. Згадане покриття (найчастіше цинкове) дещо покращує ситуацію, однак даний різновид фланців все одно не особливо довговічний: гаранто...ваний термін їх служби в середньому становить 4 – 6 років, після чого деталь доведеться міняти. З цієї ж причини вуглецева сталь не рекомендується для систем подачі питної води. Тим не менш, багато хто вважає цей матеріал оптимальним по співвідношенню ціни і довговічності / якості.

— Нержавіюча сталь. Сталь з особливим складом, що забезпечує високу стійкість до корозії (звідси і назва). З цього випливають основні переваги подібних фланців — висока надійність, довговічність і гігієнічність; останнє дає змогу без особливих обмежень застосовувати «нержавійку» навіть для подачі питної води. Однак і обходиться даний матеріал помітно дорожче вуглецевої сталі.

— Пластик. Пластик поєднує в собі переваги вуглецевої і нержавіючої сталі: з одного боку, цей матеріал недорогий, з іншого — абсолютно не схильний до корозії. У той же час подібні фланці не відрізняються міцністю, що ускладнює їх застосування в ємностях високого тиску і в цілому знижує надійність. Тому даний матеріал в наш час не набув поширення.

— Метал / пластик. Комбіновані конструкції, що поєднують в собі металеву основу (зазвичай з вуглецевої сталі) і внутрішній пластиковий вкладиш. Це дає змогу об'єднати переваги обох матеріалів і частково компенсувати недоліки: сталь забезпечує загальну міцність, а з водою контактує переважно пластик, який не боїться корозії. З іншого боку, подібні деталі відносно складні у виробництві, а тому трапляються рідко.

Матеріал, з якого виконана внутрішня еластична мембрана резервуара.

Нагадаємо, в гідроакумуляторах (див. «Тип») ця мембрана має вигляд своєрідного балона, який заповнюється водою так, що рідина не контактує з металевими стінками резервуара. Зі свого боку, в розширювальних баках встановлюються еластичні поперечні перегородки. Втім, і там, і там для мембрани зазвичай використовуваний один з трьох матеріалів: EPDM (етиленпропілендієнова гума), Butyl (спеціальна гума) або SBR (стирол-бутадієнова гума). Ось більше детальний опис кожного з цих варіантів:

— EPDM (етиленпропілендієнова гума). Найбільш популярний у наш час матеріал для мембран — як в гідроакумуляторах, так і в розширювальних баках. Подібна поширеність зумовлена поєднанням надійності, практичності, безпеки і доступності. Так, EPDM має високу еластичність і широкий діапазон робочих температур, переносить в середньому до 100 тис. циклів розтягування / стиснення в допустимих межах, не вступає в реакцію з киснем і технічними спиртами і може застосовуватися в системах постачання питною водою. Правда, за загальною міцності і стійкості до дифузії цей матеріал дещо поступається бутиловій гумі (див. нижче) — однак і обходиться він помітно дешевше.

— Butyl (бутилова гума). Також відома як IIR. Висококласний матеріал, що використовується переважно в гідроакумуляторах для систе...м холодного водопостачання. Однією з ключових переваг IIR є відмінна газонепроникність — в рази вище, ніж у EPDM; простіше кажучи, через таку мембрану проникає набагато менше повітря, що дає змогу резервуару довше працювати без спеціального обслуговування. Також цей матеріал характеризується високою міцністю, стійкістю до розчинників і гігієнічністю; останнє дає змогу застосовувати бутилову гуму навіть в системах подачі питної води. Головний недолік даного різновиду мембран — висока вартість.

— SBR (стирол-бутадієнова гума). Матеріал, що використовується переважно в мембранах розширювальних баків. Така спеціалізація пов'язана з тим, що SBR не дуже добре переносить часті розтягування-стиснення і краще підходить для статичних навантажень, які характерні для таких ємностей. Водночас цей матеріал надійний, еластичний, стійкий до гідроудару, а також дуже слабо проникний для повітря. До його однозначних недоліків можна віднести непридатність для систем з питною водою.