Работа гидроаккумулятора в системе водоснабжения

Стабильно работающая система водоснабжения в доме – это цель любого ответственного хозяина. Домовладельцы знают, как тяжело избежать скачков давления и сбоев подачи жидкости в водопроводе. Решить проблему сможет гидроаккумулятор для систем водоснабжения, он же напорный, расширительный или накопительный бак. Каких видов бывает, как работает гидроаккумулятор и для чего нужны гидробаки для воды?

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидробаки для систем водоснабжения поддерживают заданное давление, создают определенный запас воды в автономной сети и, обеспечивая постоянный и ровный поток жидкости, исключают риск поломки бытовой техники. Это оборудование эффективно сглаживает скачки давления при пользовании водой потребителями и при включении и выключении насосной станции.

Для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Поддержание постоянного давления в системе водопровода и защита сети водоснабжения от перепадов напора. От перепадов давления в системе при использовании нескольких точек водозабора одновременно возникают также перепады температуры. Из-за температурных колебаний можно обжечься, моя посуду, или же попасть под холодную струю душа. Бак с гидроаккумулятором решает эту проблему.
2. Защита системы обвязки труб от гидравлических ударов, а значит, от трещин и разрывов в трубопроводе, и как следствие от потопа.
3. Продление срока эксплуатации насосной станции. В напорном баке всегда остается определенное количество жидкости, которая в первую очередь поступает на точку водозабора при открытии крана. Насос при этом не включается до тех пор, пока вода из гидроаккумулятора не будет израсходована.
4. Аварийное обеспечение небольшим количеством воды (100-200 литров) потребителей при отключении водоснабжения или электроэнергии.

Таким образом, установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения закрытого типа имеет большое значение, чтобы обеспечить стабильное функционирование водопровода в частном доме.

Как устроена конструкция гидравлического аккумулятора?

Гидроаккумуляторы для водоснабжения изготавливаются в виде металлической ёмкости, внутри которой установлена грушевидная мембрана из каучука, разделяющая емкость на пару частей. Пространство с одной стороны мембраны (от корпуса) заполнено инертным газом или сжатым воздухом, а с другой – водой. Резиновая мембрана при помощи фланцв с патрубком закрепляется на корпусе сосуда.

При этом гидравлический бак поддерживает давление в гидроаккумуляторе и всей системе водопровода на уровне 1,5–3 бар. Закачать воздух в сосуд можно своими руками с помощью автомобильного или велосипедного насоса.

Кроме того, конструкция гидробака включает отверстие для подвода жидкости и манометр, показывающий давление воздуха внутри емкости. Также в корпус резервуара  монтируется золотник, который регулирует подачу-спускание воздуха, и фильтр для удаления мелкого мусора при закачке жидкости из скважины.

Вода закачивается в емкость и подается в систему при помощи насосной станции, благодаря чему в гидравлическом аккумуляторе с автоматикой (САУ) давление газа возрастает. В тот момент, когда давление воздуха достигает предельного значения, САУ отключает насосное оборудование, прекращая подачу воды из скважины или центрального водоснабжения.

Устройство с баком оснащено системой автоматического управления, работа которой увеличивает срок эксплуатации гидроаккумулятора. Постепенно жидкость из сосуда расходуется, давление понижается до минимального предела, САУ запускает насос и вода закачивается в емкость, пока снова не будет достигнуто нужное давление, после чего насосная станция отключается.

Какие бывают гидравлические баки?

Перед тем, как подобрать гидроаккумулятор, исходя из параметров конкретной системы водоснабжения, необходимо изучить типы рассматриваемого приспособления, чтобы сделать правильный выбор.

По назначению гидробаки делятся на три вида:

1. Для холодной воды. Это сосуд синего цвета, или прозрачный, предназначен для применения в системе водоснабжения холодных типов. Порог рабочего давления – 8 бар. Гидробак накапливает и подает жидкость на точки водозабора. Для таких гидроаккумуляторов мембрану изготавливают из пищевого каучука, который абсолютно безвреден для человека.
2. Для горячей воды. Емкость красного цвета, или также может быть прозначной. Данный гидроаккумулятор для систем водоснабжения предназначен для работы с высокими температурами жидкости. Мембрана сделана из прочного каучука, но рабочее давление красного бака ниже, чем у синих сосудов, поэтому не стоит их применять в системе холодного водопровода.
3. Для водяного отопления. Это расширительные баки, предназначенные для комфортной и стабильной работы закрытой системы отопления частного дома.

По способу крепления различают горизонтальный и вертикальный накопительный аккумулятор для воды. Это важно знать во время стравливания лишнего воздуха, который со временем накапливается в емкости с водой. Если этого периодически не делать своими руками, то систему заполнят воздушные пробки, которые могут серьезно ее повредить.

Так вот, вертикальный бак скапливает воздух в верхней части, и чтобы его удалить из емкости применяется специальный ниппель. Вертикальный гидроаккумулятор легко очистить от лишнего газа своими руками, с горизонтальными моделями все намного сложнее. Для стравливания лишнего воздуха потребуется также канализационный слив и шаровой кран.

Иной способ стравливания воздуха и у гидробаков с небольшим объемом, до 100 литров. Для этого не нужно особых приспособлений, достаточно сделать несколько простых манипуляций:

1. Обесточить оборудование от электропитания.
2. Открыть кран смесителя и спустить воду.
3. Дождаться, чтобы сосуд опустел.
4. Закрыть кран.
5. Включить бак в розетку, чтобы он опять наполнился.

Лишний воздух выйдет вместе с жидкостью.

В любом гидроаккумуляторе необходимо стравливать излишний воздух, хотя бы раз в месяц.

Принцип действия такого оборудования примерно одинаков, рассмотрим подробнее.

Как функционирует гидробак?

Принцип работы гидроаккумулятора очень прост. При включении насоса, мембрана наполняется водой, ее объем увеличивается, в результате чего воздух вне мембраны под давлением сжимается. Когда давление в баке достигает заданной величины, насосное оборудование отключается. Сжатый газ оказывает давление на жидкость и толкает ее по трубопроводу на точки водозабора.

Когда вода из мембраны уходит, давление в гидроаккумуляторе снижается. Когда напор доходит до минимального значения, то реле автоматически запускает электронасос, который снова заполняет сосуд.

Чем меньше объем накопительного бака, тем чаще запускается насосная станция. Наиболее распространенным вариантом для бытового гидробака является объем 100 литров. В этом случае насос включается в среднем 7-12 раз в час при активном использовании воды потребителем. При таком режиме эксплуатации износ оборудования минимален. Более частые срабатывания реле приводят к раннему износу мембраны и других деталей.

Как правило, вода в накопительный аккумулятор поступает из колодца, построенному по скважинному типу. Открытый колодец способствует тому, что вода насыщается кислородом, который также поступает в систему. Кислород тоже необходимо стравливать.

Частое использование гидрооборудование ведет к износу деталей, из-за чего может упасть рабочее давление в системе. Поэтому рекомендуется один раз в год полностью сливать воду и проверять давление в баке без воды.

Что учесть при выборе оборудования?

Стабильное функционирование водопровода зависит, прежде всего, от правильного выбора гидравлического аккумулятора. Какой бак выбрать – синий или красный, горизонтальный или вертикальный, зависит от цели предполагаемого использования накопительного бака.

Так, если вы планируете поддерживать нормальную работу горячего водоснабжения, то вам нужен красный сосуд, для холодного – синий, для отопления – расширительный бак.

Объем гидравлического приспособления также зависит от того, какие задачи вы хотите решить:

1. Если вы собираетесь просто поддерживать определенный напор в системе при помощи гидравлики, то вполне можно обойтись емкостью на 30 литров. При условии подключения не более трех точек подачи воды, в противном случае нужен бак большего объема или еще один сосуд такого объема.
2. Чтобы компенсировать нехватку воды в период ее пикового потребления, потребуется бак на 50 литров.
3. Если же вы хотите снять чрезмерные нагрузки на электронасос, то нужен гидроаккумулятор объемом не менее 80 литров.
4. Для использования гидравлического устройства в качестве резервного источника воды, необходима емкость на 100 литров.

Как уже отмечалось, объем в 100 литров – это оптимальный вариант для гидроаккумулятора бытового использования.

Для более точного расчета требуемого объема используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1), где:

Amax – максимальный расход литров воды в минуту; К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса; Pmax – давление при выключении насоса, бар; Pmin – давление при включении насоса, бар; Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе, когда в нем нет воды? Этот параметр указывается на корпусе изделия. Для подъема жидкости по водопроводу высотой 10 м потребуется давление в 1 бар, при подаче на высоту 5 м – 0,5 бар. При этом если гидравлическое оборудование будет размещено в подвале, то нужно добавить еще 1 бар, чтобы вода без труда поднималась на первый этаж.

Имейте в виду, что давление гидробака должно быть на на 0,5 бара меньше давления эксплуатируемого электронасоса.

santehnikportal.ru

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.


2. Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
4. Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

Устройство гидроаккумулятора

Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.

Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.

В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.

Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.

Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.

В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.

В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.

Принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.

Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.

Виды гидроаккумуляторов

Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.

Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.

В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.

Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.

Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.

Схема подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции

Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.
На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.

Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.

Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.

Схема для погружного насоса

Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.

При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.

Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.

Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.

Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.

Как установить гидроаккумулятор?

Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.

Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.

Настройка гидроаккумулятора

Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.

Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.

Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.

При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.

Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.

Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.

Настройка реле давления

Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.

С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.

Закачка воды в гидроаккумулятор

Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.

Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.

Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.

При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.

Давление в гидроаккумуляторе

В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.

Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.

Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.

Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.

Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

• Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
• К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
• Pmax – давление при выключении насоса, бар;
• Pmin – давление при включении насоса, бар;
• Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

Pmax (бар)	Pmin (бар)	Pвозд (бар)	A max (куб.м/час)	K (коэффициент)
3.0	1.8	1.6	2.1	0.25

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Ремонт и профилактика гидроаккумулятора

Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.

Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.

Причины поломок и их устранение

Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.

Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.

Устранить неисправности можно следующим образом:

• чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
• поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
• поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
• исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
• достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.

py-sm.com

Назначение и принцип работы

Основная задача гидробака – накапливать некоторый объем жидкости и отдавать ее в водопроводную систему при падении давления в трубах. Таким образом, в системе есть запас воды и при кратковременных открытиях кранов (набрать воды в чайник или сполоснуть руки) насос не срабатывает, так как вода поступает из гидробака.

Как итог, основная функция гидроаккумулятора – уменьшить количество включений/выключений водяного насоса, а значит – увеличить его срок службы.

Конструктивно гидробак представляет собой герметичный полый цилиндр из металла. Внутри находятся мембрана, которую еще называют «груша», из специальной резины – бутила или синтетического этилен-пропиленового каучука. Эти материалы прочны, соответствуют всем санитарно-гигиеническим требованиям и устойчивы к бактериям. Мембрана разделяет полость на две части, в одной из которых накапливается вода. Вторая занята сжатым воздухом, который и выталкивает воду из гидробака в систему при открытии крана.

Аппарат состоит из полого цилиндра и гибкой мембраны внутри

Работа гидроаккумулятора происходит циклично:

1. При уменьшении давления воды в системе (когда вода из гидробака уже выбрана) срабатывает датчик давления, и происходит запуск насоса для подачи воды.

2. «Груша» заполняется водой, ее объем увеличивается. Воздух сжимается, давление в баке растет.

3. Реле давления подает сигнал, и насос прекращает свою работу.

4. При потреблении воды вновь срабатывает реле давления и цикл повторяется.

Начало и конец рабочего цикла гидроаккумулятора

Преимущества установки гидробака

Существует ряд причин, для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Главная задача – благодаря гидроаккумулятору запуск и выключение насоса происходят реже. Двигатель не перегревается и дольше не выходит из строя.

2. Кроме создания запаса воды накопитель смягчает гидравлические удары в системе водопровода. Воздух, содержащийся внутри баллона, уменьшает перепады давления в трубопроводе благодаря способности к сжатию. Как итог, меньше изнашиваются все элементы системы.

3. Во время отключения электричества в гидробаке остается резервный запас воды, что важно при частых перебоях случае в электроснабжении.

Типы конструкций и их устройство

В зависимости от используемого насоса и расположения насосной станции, в быту применяются гидроаккумуляторы горизонтальной и вертикальной установки.

Такие типы формовки позволяют вписать их в пространство любого технического помещения. Устанавливать агрегат нужно с расчетом на его удобное обслуживание. Нужно предусмотреть доступ для ремонта и, при необходимости, слива воды.

Вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы впишутся в любое помещение

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу монтажа и проектирования канализации и водоснабжения. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Наиболее рационально подключение горизонтальных гидробаков к наружным насосам, а вертикальных – к погружным, но в любом случае окончательное решение надо принимать на месте в зависимости от параметров всей системы.

В работе агрегатов принципиальных отличий нет. Разница в способе стравливания лишнего воздуха, который скапливается во время эксплуатации в водопроводной системе. При больших объемах воды, проходящей через накопитель, из нее выделяется растворенный воздух. Он может создавать воздушные пробки и затруднять работу системы.

В конструкциях с вертикальным расположенным цилиндром отверстие с клапаном находится в верхней части агрегата, т.к. воздух собирается в верхней части цилиндра. В горизонтальных гидробаках обычно такого устройства нет. Требуется дополнительный монтаж трубопровода из шарового крана, сливной трубки и ниппеля.

В накопителях объемом до 100 л устройств для выпуска воздуха нет. Лишний газ удаляется после полного слива воды.

Слив воды производится стандартным краном на входе

Почему нужно уметь подбирать гидробак

Чтобы оборудование хорошо функционировало и обеспечивало водой жителей дома, нужно не только знать, что такое гидроаккумулятор для систем водоснабжения, но и как его правильно подобрать.

Если объем накопителя недостаточный, то насос будет работать в усиленном режиме, для того, чтобы обеспечить необходимое давление в сети.

При излишнем объеме гидробака такой проблемы не будет, кроме того, в емкости постоянно будет некоторый объем воды, который можно будет использовать, например, в случае отключения электричества. Но не стоит гнаться за размером, ведь основным назначением оборудования является поддержание давления для распределения жидкости в сети. А для запаса воды можно подобрать другой, менее дорогой резервуар, например, из пластика.

У каждой вещи свое назначение – с хранением воды «про запас» лучше справится обычная пластиковая емкость

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про гидроудар в системе водоснабжения.

Расчет оптимального объема гидробака

Правильно подобранный объем гидробака позволит:

• обеспечить достаточный уровень потребления воды,

• оптимально использовать насосное оборудование,

• продлить срок службы накопителя и элементов системы.

Существует несколько способов, как подобрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения и рассчитать необходимый объем накопителя.

Итальянские инженеры разработали методику расчета UNI 8192. Подбор осуществляется по трем параметрам: максимальному расходу воды, количеству допустимых включений насоса в час и высоты подачи воды.

При небольшой потребности в водоснабжении, например, для семьи из 2-3 человек, живущей в одноэтажном доме, объем гидробака можно не рассчитывать. Достаточно будет 24-литровой емкости.

Для домов большей этажности и с немалым количеством точек потребления воды, следует произвести расчет.

Нужный размер гидробака можно выбрать только на основании расчетов

Он проводится по схеме:

1. По таблицам определяются суммарные коэффициенты потребления воды в зависимости от используемого оборудования.

2. Рассчитывается максимальный расход воды. Например, при совместной работе душа, смывного бачка и крана на кухне этот показатель будет равен 30л/мин (Qmax).

3. Расчетное количество включений насоса в час (для комфортной работы) принимается за а=15. При более интенсивной работе мембрана гидробака совершает слишком частые колебания, что приводит к ее преждевременному разрушению. К тому же производительность насоса не дает возможности полностью заполнить накопитель водой. Насос при непрерывной работе перегревается и быстрее выходит из строя.

4. Следующая важная величина – максимальное и минимальное давление для срабатывания реле. Для двухэтажных домов эти значения 3 бар и 1,5 бар соответственно (Pmax и Pmin). В расчете участвует начальное давление газа в установке P0=1,3 бар.

5. Необходимый объем определяется по формуле: V=16,5 x Qmax x Pmax x Pmin /(a x (Pmax-Pmin)x P0)=16,5х30х3х1,5/(15х(3-1,5)х1,3)=76 л.

Ближайшим по значению является бак объемом 80 л.

Такая вместимость гидроаккумулятора позволит выполнить потребности в водоснабжении жителей 2-х этажного дома при трех работающих одновременно точках разбора воды.

Как правильно рассчитать и подобрать гидроаккумулятор можно посмотреть на видео:

Нужен ли запас емкости

Дополнительный объем воды, хранящейся в гидробаке, не отражается на его эксплуатации. Основной функцией агрегата является поддержание давления в водопроводной сети.

Если необходим значительный запас воды, проще и значительно дешевле встроить в систему резервный бак из пластика. Поэтому при подборе оборудования приобретать гидроаккумулятор с запасом не имеет смысла.

При увеличении потребности в водообеспечении, например, при увеличении числа жильцов или количества потребляющей воду бытовой техники, можно дополнительно установить еще один гидробак небольшого объема. Их производительность суммируется. Место установки дополнительного гидробака не играет важной роли.

При необходимости в систему можно установить несколько гидробаков

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про пластиковые водостоки для крыши.

Расчет давления в гидроаккумуляторе

Для того, чтобы оборудование эффективно работало и обеспечивало нужды жильцов дома, давление в гидробаке должно быть избыточным.

Чтобы вода поступала к верхней точке разбора, давление воздуха в цилиндре должно быть больше гидростатического, создаваемого столбом жидкости высотой от нижней до верхней точки водопотребления. Например, для двухэтажного здания эта величина равна Р мин = 0,7 бар (10 м =1 бар). Перепад высот в данном случае около 7 м.

Для устойчивой работы необходима разница в 0,5-0,6 бар между давлениями в нижней и верхней точками.

Таким образом, номинальное давление в гидроаккумуляторе Рном =0,6+0,7=1,3 бар

Заводские настройки предусматривают необходимое давление 1,5-2 бар, что является оптимальным для работы гидроаккумулятора. Для его контроля в устройство вмонтирован тонометр.

Тонометр необходим для контроля давления в гидробаке

При отклонении параметра давления в меньшую сторону его можно скорректировать, накачав воздух автомобильным насосом, для чего в корпусе устройства предусмотрен ниппель.

Установка, тестирование, подключение

Просто смонтировать гидробак не является сложной задачей – более насущной проблемой обычно является грамотный выбор объема и рабочего давления, поэтому лучше если все работы в комплексе будут проводить специалисты.

В первую очередь подбирается место под установку, которое должно соответствовать следующим требованиям:

• вибрация и шум от работающего оборудования не мешают жильцам,

• существует достаточное пространство для обслуживания и ремонта гидробака,

• обеспечена надежная опора на ровное и выставленное строго горизонтально основание.

При установке используются амортизирующие прокладки из резины, которые частично гасят вибрацию.

Для установки гидробака необходимо надежное основание

Установку гидроаккумулятора проводят в следующем порядке:

1. Подготавливается ровная площадка на прочном основании, например, бетонном полу подвала.

2. Гидробак устанавливается на основание, используя специальные прокладки.

3. Проводятся контрольные измерения давления в цилиндре в нерабочем состоянии. Оно должно быть не менее 1,5 бар (атм). Это заводская настройка. При недостаточном давлении можно воспользоваться автомобильным насосом.

4. На патрубок гидроаккумулятора устанавливается штуцер, имеющий пять выходов.

5. Поочередно подключаются водяной насос, водопроводная труба, манометр и реле давления к выходам штуцера.

Для уменьшения вибрации применяют гибкие переходники. Их устанавливают на участке подключения агрегата к водопроводу. Следует следить за тем, чтобы просвет переходника не был меньше диаметра подключаемой трубы.

Подключение насоса к гидробаку показано на видео:

6. Гидробак заполняется водой и проверяется на наличие течей. При необходимости проводится дополнительная герметизацию резьбовых соединений.

Заливать в бак воду нужно очень медленно, чтобы избежать разрыва мембраны. При долгом хранении возможно слипание «груши», при постепенном наполнении гибкая форма плавно расправится.

7. Подключается электропитание и настраивается реле давления согласно инструкции к оборудованию.

При использовании погружного насоса необходимо установить обратный клапан. Он препятствует обратному оттоку воды в скважину.

Схема подключения гидроаккумулятора к элементам водопроводной сети.

Популярные модели

Покупатель, приобретая гидроаккумулятор, основное внимание уделяет объему цилиндра. На сегодняшний день выпускаются и используются в быту модели вместимостью от 10 л до 200 л.

По данным опроса российской интернет-аудитории наиболее востребованными являются гидробаки объемом 76-100 л, 11-25 л и 26-50. Для дачных участков часто покупают накопители до 10 л. Вертикальная установка в числе приоритетных.

Обычно, какой купить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, выбирают просто по соотношению цена-качество. Производители предлагают модели, сочетающие в себе различную комплектацию и достойное качество по разумной цене. Рейтинг производителей выглядит следующим образом: Reflex, Jeelex, Wester, UNIPUMP, CIMM.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про водоснабжение частного дома.

Заключение

Гидроаккумулятор – необходимый элемент для системы водоснабжения частного дома, который обеспечит долговечную работу насоса и бесперебойное снабжение водой. Чтобы аппарат прослужил долго и не требовал частых ремонтов, его нужно правильно подобрать и грамотно установить, для чего рекомендуется воспользоваться услугами грамотных специалистов.

m-strana.ru