Автономна система водопостачання передбачає примусову подачу води і розподіл рідини через систему труб.
У момент включення насосного обладнання, а так само в разі його нерівномірної роботи через перепад напруги в електричних мережах, можливо різка зміна робочого тиску в системі, так званий гідроудар.

Така ситуація небезпечна і для насосів, і для сполук, і призводить до швидкого зносу устаткування.
Для підтримки рівномірного рівня тиску води в системі автономного водопостачання використовуються розширювальні баки, або гідроакумулятори.
Крім цього, розширювальний бак продовжує ресурс насоса за рахунок більш рідкісного включення, так як деякий час вода в систему може надходити безпосередньо з нього.
Поряд з функцією захисту, ці пристрої служать додатковим резервуаром води. Їх використовують і в системах з питною водою, і в технічних водопроводах.

Принцип дії і пристрій
Конструктивно розширювальний бак представляє собою металеву ємність, зсередини розділену еластичною мембраною на дві частини, образно кажучи, «мокру» і «суху». В одній з них знаходиться вода, що надходить від насоса, в іншу закачується азот і надходить повітря.
При падінні тиску в трубах воно падає і в «мокрою» частини бака, мембрана стискається, витісняючи воду в систему. Запас води, обумовлений розмірами бака, надходить в труби і на деякий час забезпечує водопостачання при вимкненому насосі.

У міру витрачання запас рідини в мембранному баку закінчується, і спрацьовує датчик тиску. Включається насос, вода знову заповнює «мокру» частину бака, вона розширюється, і по досягненні певного тиску в системі насос відключається. Цикл повторюється знову.
Нижнє і верхнє значення тиску, при яких відбувається включення і виключення насоса, встановлюють з урахуванням параметрів конкретної системи водопостачання.
Повітряна частина гідроакумулятора повідомляється з атмосферою через клапан. При заповненні бака водою мембрана для гідроакумулятора розширюється, і повітря виходить назовні. При витраті води з бака він знову надходить всередину «сухий» частини і заповнює об'єм.

Від справності повітряного клапана залежить ефективність роботи гідроакумулятора.

Загальна схема пристрою
На ринку представлені два типи гідроакумуляторів для систем водопостачання:
1. з плоскою диафрагменной мембраною;
2. зі змінною мембраною балонного типу.

Бак першого типу має жорстко закріплену по всьому периметру мембрану, що розділяє ємності для води і для повітря. Водяний відсік забарвлюється стійкою фарбою.
Недоліком цієї конструкції є той факт, що в ній є безпосередній контакт води з металом, що призводить до корозії.
Бак зі змінною мембраною має внутрішню гумову ємність. Він довговічніші, крім цього, в таких гідроакумулятори виключається забруднення води іржею. Мембрана герметично з'єднується з горловиною корпуса через фланець, який закріплений на болтах.
Необхідно враховувати, що експлуатація бака цього типу призведе до витрат, буде потрібно покупка змінних мембран.

У деяких моделях баків великого обсягу конструкція доповнюється автоматичним відводом повітря. Він дозволяє видаляти з водяного відсіку повітря, який потрапляє в нього з труб, накопичується у верхній частині, і заважає повноцінній роботі устаткування.

Вибір мембранного бака відповідно до параметрів системи водопостачання
Система холодного водопостачання
Для системи подачі питної води краще використовувати бак зі змінною мембраною. Вона може бути виконана з натуральної або синтетичної гуми, з маркуванням EPDM, BUTYL або NATURAL. Ці матеріали відповідають усім санітарним нормам і пройшли необхідну сертифікацію.
Конструктивно баки діляться на вертикальні і горизонтальні.

У жодного типу немає відчутних переваг, тому при виборі керуються зручністю розташування гідроакумулятора в спеціально відведеному під його установку місці.
Вибір обсягу гідроакумулятора роблять на підставі розрахунку.
Мають значення:
• Q - передбачуваний максимальний водоразбор, виражається в м? / год.
• N - максимально припустиме число включень насоса на годину, вказується в паспорті приладу. Якщо дані загублені, можна прийняти значення з діапазону 10-15.

Мінімально можливий обсяг мембранного бака визначаємо за формулою:
• V = 2Q / N з округленням у більшу сторону.
Наприклад, споживання води не перевищить 4,5 м? / год. Насос повинен включатися 12 разів протягом години.
Тоді V = 2 ? 4,5 / 12 = 0,75 м?, або 750 літрів. Значить, можна встановити бак, що перевищує цей обсяг.
Іноді встановлюють не один, а два і більше мембранних бака в одну систему. У цьому випадку стежать за тим, щоб рівень тиску повітря в них був однаковим.

Слід розділяти значення середньодобового і пікового водорозбору. У формулі використовується пікова величина, що характеризує максимальне навантаження на мережу.
Для приблизного розрахунку водорозбору на стадії проектування потрібно враховувати кількість проживаючих і гостей, інтенсивність використання води, наявність ванни, душа, пральної і посудомийної машин.
В середньому сім'я з 4 чоловік споживає 800 літрів води на добу.
Система гарячого водопостачання
Можливе використання як баків зі змінною мембраною, так і з діафрагмою. Маркування матеріалу мембрани EPDM або BUTYL. Всі ці матеріали витримують експлуатацію при температурі до +100 градусів і не втрачають своєї еластичності.

Обсяг гідроакумулятора для гарячої води розраховується не так, як для холодної, так як він приймає на себе виникає за рахунок нагріву надлишковий обсяг рідини.
• C - загальний об'єм води у водонагрівачі
• Коефіцієнт теплового розширення для робочої температури води - 0.0121
• Рmin - мінімальне початкове абсолютний тиск в розширювальному баку
• Рmax- максимальне абсолютне тиск, можливе в розширювальному баку, вимірюється в барах.

Формула розрахунку виглядає так:
• V = C ? 0,0121 / (1 Рmin / Рmax)

Виробники
На ринку представлені мембранні баки для холодного і гарячого водопостачання різного виробництва. Познайомимося ближче з найпопулярнішими і широко поширеними найменуваннями.

• Reflex.
Торгова марка компанії Reflex Winkelmann GmbH, Німеччина.
Продукцію характеризують німецька якість і досить висока вартість. Для споживача має значення довговічність конструкції і зносостійкий склад матеріалу мембрани.
На ринку відомі розширювальні баки для систем холодного та гарячого водопостачання:
• Reflex D, обсягом від 8 до 33 л.,
• Reflex DE, від 60 до 600 л.
Серії характеризує наявність змінної мембрани, антикорозійна обробка внутрішньої поверхні бака.

• Wester.
Російський бренд, що належить компанії «Імпульс».
Випускає вітчизняні гідроакумулятори, аналог марки Aquasystem. Завдяки використанню імпортних комплектуючих, вироби непогано проявили себе у використанні.
Компанія пропонує широкий модельний радий розширювальних баків для холодного і гарячого водопостачання.
Корпуси гідроакумуляторів Wester виконуються з високоякісної вуглецевої сталі, ці баки важче аналогічних за обсягом, комплектуються еластичною змінною мембраною EPDM. Термін експлуатації дозволяє витримувати до 100 000 циклів. Виконання вертикальне і горизонтальне.

• Zilmet.
Ця італійська компанія по праву вважається світовим лідером серед виробників мембран і гідроакумуляторів.
У лінійці цього виробника є особливо якісна і довговічна серія баків для холодного і гарячого водопостачання з корпусами з нержавіючої сталі, INOX-PRO. Вона відрізняється сталевим кольором корпусу.
Серія ULTRA-PRO, також для холодної та для гарячої води, включає розширювальні баки зі змінною мембраною. Вони випускаються в горизонтальному або вертикальному виконанні ємністю від 24 до 100 л.

• Aquasystem.
Бренд компанії «Aquasystem Srl», Італія. Баки цієї фірми давно відомі російському споживачеві і зарекомендували себе з хорошого боку.
Гідроакумулятори «Aquasystem» серії:
• VA - від 8 до 18 л.,
• AR - від 8 до 35 л.
призначені для установки безпосередньо на обладнання.

Крім них, випускаються серії
• VАО, від 18 до 300 л., Горизонтальні, з майданчиком для насоса,
• VАV, місткістю від 50 до 5000 л, вертикальні, для установки на підлогу.
Матеріал бака - міцна вуглецева сталь. Фланець виконується з оцинкованої сталі, з пластиковою вставкою, ізолюючої воду від цинкового покриття.
Встановлення та підключення
При покупці бака слід оцінити відповідність його габаритів і конструкції з параметрами приміщення для його встановлення. Зазвичай це підвал або підсобка.

Важливо:
• в приміщенні, де буде встановлений бак, ніколи не повинно бути негативною температури;
• повинен забезпечуватися достатній простір для можливого ремонту та обслуговування;
• отвір дверей повинен відповідати розмірам бака.
Установка гідроакумулятора в систему водопостачання приватного будинку проводиться за наступною схемою.

Насос підвищувальний тиск ? зворотний клапан ? фільтр грубого очищення ? реле тиску з манометром ? відгалуження до мембранного баку ? кульовий кран ? до споживача.

Враховуються такі моменти:
• На відгалуженні, провідному до бака, не допускається установка фільтрів і зворотних клапанів.
• На відгалуженні повинна бути встановлена ??запірна арматура з предохраненітелем від випадкового перекривання.
• Якщо система підключена до магістрального водопроводу і служить для підвищення тиску, то перед зворотним клапаном встановлюється лічильник.