Выбор гидроаккумулятора

Система водоснабжения, обеспечивающая комфорт пребывания людей в любом здании, состоит из множества коммуникаций и различного специального оборудования. Как и другие сложные инженерные сети, она требует аккуратной и ответственной эксплуатации. Для того чтобы такая система служила своим владельцам максимально долго и эффективно, движение воды в ней должно быть постоянным и ровным. Этой цели служит специальное устройство – гидроаккумулятор, известный также как гидробак или напорный бак. Данная емкость выполняет сразу три важные функции – поддерживает давление в системе водоснабжения стабильным, сохраняет запас воды на случай отключения питания насоса, а также защищает сеть от гидроударов. Каждая из этих функций уже сама по себе является достаточной причиной для установки напорного бака. В данном обзоре будут рассмотрены характеристики и принцип работы этих полезных устройств, а также будут приведенные некоторые данные, позволяющие ответить на вопрос – как правильно выбрать гидроаккумулятор? Рассмотрение аппаратов такого типа стоит начать с их описания.

Гидравлический аккумулятор – это специальная емкость для воды с размещенной внутри резиновой эластичной мембраной, которая герметично соединяется со стальным корпусом бака. Сама мембрана имеет грушевидную форму и присоединена к наружной части устройства с использованием фланца с резьбовым соединением, позволяющим подключать к нему коммуникации водопровода. Пространство между мембраной и стальным корпусом гидроаккумулятора заполняется сжатым воздухом под давлением. Запас воды, закачиваемый в емкости такого типа, позволяет, не только обеспечивать постоянный напор в системе водоснабжения и создавать резерв жидкости, но и уменьшить количество включений и выключений насосного оборудования. Дело в том, что насос будет запускаться значительно реже для заполнения напорного бака, только после того, как почти вся вода из него будет израсходована. Таким образом, срок службы перекачивающего агрегата значительно увеличится.

Принцип работы гидроаккумулятора

Все напорные баки функционируют по следующей схеме – жидкость из водопровода под давлением начинает поступать внутрь устройства, постепенно заполняя эластичную мембрану. При этом она увеличивается в объеме, а воздух, находящийся между мембраной и корпусом емкости сжимается, в результате чего начинает повышаться давление. Наибольший и наименьший допустимый уровень давления в баке предварительно задается с помощью специального реле. Как только верхний предел достигается, реле отключает подачу электроэнергии на насос, и он прекращает работать. Теперь находящийся в гидроаккумуляторе сжатый воздух постоянно воздействует под большим давлением на резиновую мембрану с запасом жидкости. После того, как вода начинает расходоваться на бытовые нужды, этот воздух начинает вытеснять воду из напорного бака в коммуникации водопровода. По мере уменьшения количества жидкости в мембране, давление внутри емкости постепенно уменьшается.  После того, как оно достигает нижнего предела, реле снова запускает в работу насос, который начинает качать воду и цикл повторяется.

Таким образом, в гидробаке постоянно взаимодействуют воздух и вода, отделенные друг от друга эластичной мембраной. Именно они и обеспечивают функционирование устройств такого типа. Владельцам напорных емкостей необходимо знать, что со временем давление воздуха, находящегося внутри них может снижаться. Поэтому его уровень необходимо обязательно проверять раз в год при пустом баке. Если оно не будет соответствовать норме, понадобится просто подкачать воздух с помощью обыкновенного насоса через ниппель. Также стоит отметить, что весь объем гидроаккумулятора никогда полностью не заполняется водой. Количество жидкости, которое помещается внутри, зависит от формы устройства, гибкости мембраны, а также от верхнего и нижнего предела давления, заданного при помощи реле.

Критерии выбора гидроаккумулятора

Рассмотрев преимущества и принцип функционирования напорных баков, можно переходить к информации, позволяющей ответить на вопрос – как подобрать гидроаккумулятор? На рынке представлен большой ассортимент данных устройств, поэтому найти подходящий вариант для конкретной системы водоснабжения совсем не сложно. Выбор оптимального гидробака делается после изучения его основных характеристик, которые будут представлены далее.

Мембранный или баллонный гидроаккумулятор?

Существует два типа напорных баков для водоснабжения – баллонные и мембранные. Конструкции этих устройств и принципы их работы почти идентичны. Однако между ними существует одно важное отличие – в баллонных гидробаках весь объем жидкости находится в мембране из каучука, а в их мембранных аналогах вода в некоторых местах контактирует со стальными стенками бака. Очевидно, что такой контакт может провоцировать образование коррозии. Помимо отсутствия ржавчины, баллонные напорные баки имеют еще одно преимущество – их внутреннюю мембрану можно легко заменить без специальных инструментов и навыков. Благодаря этому, такую модификацию емкостей можно назвать более практичной, с учетом большего срока службы и недорогого обслуживания. При этом будущим владельцам такого устройства стоит сразу узнать все о возможности приобретения и цене сменной мембраны, так как ее стоимость для некоторых моделей баков бывает достаточно высокой.

Вертикальный или горизонтальный гидроаккумулятор?

Исходя из способа установки, напорные баки бывают вертикальными и горизонтальными. Поскольку большой разницы между ними нет, оптимальное устройство подбирается с учетом удобства размещения в определенной части здания. Часто вертикальные гидравлические аккумуляторы покупают для работы в связке с погружным насосом или для монтажа в помещениях небольшой площади. Что касается горизонтальных гидроаккумуляторов, то их выбирают для установки сверху наружных насосов, которые можно крепить прямо на корпусе емкости. Между этими двумя типами устройств существует только одно относительно важное различие. Оно заключается в способе удаления собирающегося внутри мембраны воздуха.

Все дело в том, что растворенные воздушные пузырьки всегда присутствуют любой водопроводной системе. Выделяясь со временем из воды и скапливаясь в разных частях сети, они образуют соответствующие «пробки».  В гидробаках вертикального типа крупного объема, воздух концентрируется в верхней части устройства и стравливается при помощи фитинга с клапаном.

свою очередь, в гидроаккумуляторах горизонтального типа воздух удаляется с использованием дополнительного участка трубопровода, который состоит из шарового крана, ниппеля и слива. Также необходимо помнить, что емкости малых размеров не оснащаются такими клапанами, а воздух из них можно удалить только в случае полного предварительного опорожнения бака.

Как выбрать объем гидроаккумулятора?

Определившись с конструкцией напорного бака и ориентацией в пространстве его корпуса, каждый его будущий владелец неизбежно сталкивается с вопросом подбора оптимального объема гидроаккумулятора. Для этого часто используются сложные формулы, позволяющие рассчитать подходящую вместимость такого устройства. Безусловно, можно применять и такой способ подбора, однако существует возможность обойтись без непростых математических вычислений. Дело в том, что линейка стандартных типообъемов напорных емкостей не слишком велика, поэтому выбрать оптимальный гидроаккумулятор достаточно просто, с учетом следующих рекомендаций:

• Для 3-х потребителей воды и производительности насоса не более 1,5-2 м³/ч – достаточно бака объемом 20-24 литра;
• Для 4-8-и потребителей воды и производительности насоса не более 3,5 м³/ч – достаточно бака объемом 50-60 литров;
• Для более чем 10-и потребителей воды и производительности насоса от 5 м³/ч – необходим бак объемом 100 литров и больше.

Помимо этих рекомендаций, для того, чтобы правильно выбрать гидроаккумулятор, нужно учесть его главное предназначение, которое может быть следующим:

Сокращение количества запусков насоса – перекачивающие агрегаты не желательно включать более 30 раз в час. Принимая во внимание то, что самые популярные такие аппараты имеют производительность 30-40 литров в минуту, а вода в гидробаке занимает до половины его объема, можно сделать вывод, что аккумулятор для жидкости объемом 80-100 литров станет решением проблемы частых включений, снижающих ресурс работы насоса;

Поддержка нормального давления в системе – это одна из основных функций любого гидроаккумулятора. Для того чтобы обеспечить нормальную работу водопровода не нужен напорный бак большой вместимости – вполне хватит емкости объемом 24 литра. При этом место ее установки может быть любым, однако, желательно, чтобы устройство было размещено максимально близко к насосу;

Создание резервного запаса воды – данная возможность напорного бака актуальна в местах, где регулярно пропадает электроэнергия. Если по этой причине насосное оборудование часто останавливается, то лучшим вариантом будет покупка гидравлического аккумулятора вместимостью от 100 литров и более, с учетом того, что его полезный объем составляет 30-50% от всего объема устройства.

Какое давление в гидроаккумуляторе оптимальное?

Рабочее давление – это одна из самых важных характеристик напорных баков. Под этим термином подразумевается давление воздуха в пустой емкости, в которой нет воды. Его величина является постоянной для каждого конкретного устройства и обязательно указывается на корпусе. Для того чтобы правильно определить необходимый уровень давления, нужно учесть показатель высоты жидкости в системе водоснабжения здания. Давление в гидробаке должно быть не ниже данного показателя. Рассчитать его достаточно просто. Если имеющиеся в здании водопроводные коммуникации имеют, например, высоту 10 метров, то давление водяного столба также составляет 10 метров или 1 бар.

Владельцам напорных баков необходимо принять во внимание, что давление, которое выдает насос при запуске, должно быть больше рабочего давления гидроаккумулятора не менее чем на 0,5 бар. При этом, для того чтобы система функционировала максимально эффективно, данная разница между рабочим и наибольшим давлениями должна составлять 1,5-3 бар. В качестве примера можно рассмотреть двухэтажный дом. Для такого строения понадобится емкость с рабочим давлением порядка 1,5 бар и максимальным давлением – не менее 4,5 бар. В большинстве случаев рассматриваемое давление воздуха в гидроаккумуляторе является стандартным. Оно устанавливается производителями на уровне 1,5 бар. Однако иногда значение данного параметра может отличаться в новых устройствах, поэтому его стоит проверить с помощью простого манометра, который присоединяется к ниппелю емкости. Стоит добавить, что максимальное давление в напорном баке не может быть меньше максимального давления системы, возникающего, например, при выходе из строя реле. По этой причине большая часть таких емкостей рассчитана на наивысшее давление в 10 бар.

В заключение данного обзора необходимо привести еще несколько советов, помогающих ответить на вопрос – как подобрать оптимальный гидроаккумулятор? Выбирая такую емкость, особое внимание стоит уделить материалу, из которого изготовлена его мембрана, он должен быть качественным, надежным и безопасным. Что касается вопроса увеличения объема устройства, то решить его достаточно просто. Если была допущена ошибка, в результате которой был установлен бак недостаточной вместимости, то в дополнение к имеющемуся всегда можно установить дополнительный гидроаккумулятор. При этом место, в котором он будет смотирован в доме, не имеет особого значения. А объемы двух емкостей будут просто суммироваться. Также нужно убедиться в наличии санитарно-гигиенических заключений и сертификатов, подтверждающих, что устройство можно эксплуатировать в системах с питьевой водой. Кроме того, будущим владельцам аккумуляторов гидравлических стоит заранее узнать, можно ли приобрести запасные фланцы и мембраны для конкретной выбранной емкости. В противном случае при возникновении неполадок придется покупать новый напорный бак. При выборе гидроаккумуляторов также стоит отдавать предпочтение продукции известных производителей, качество изделий которых подтверждается отзывами и необходимыми документами.

 

blog.in-ua.com

Мембранный бак (гидроаккумулятор) защищает систему автономного водоснабжения от постоянных перепадов давления. Его основными задачами являются:

• Поддержание постоянного давления в системе
• Уменьшение числа циклов  включений/выключений насоса в период интенсивного использования, тем самым увеличивая ресурс насосного оборудования
• Защита от гидроударов, которые значительно уменьшают срок службы скважинного насоса и всех компонентов системы водоснабжения.

 

К второстепенным функциям гидроаккумулятора (ГА) можно отнести: накопление воды на случай отключения электроэнергии. Хочу обратить Ваше внимание на то, что объем воды, накопленный в мембранном баке будет составлять 30-40 % от его  фактического объема. Например, 50 литровый гидроаккумулятор Zilmet вмещает в себя 19 литров воды, при условии, что: давление воздуха в гидроаккумуляторе — 1,8 бар; давление включения насоса (минимальное давление в водопроводе) – 2,0 бар; давление выключения насоса (максимальное давление в водопроводе) – 4,0 бар. При тех же условиях, 100 литровый мембранный бак Zilmet вмещает в себя 38 литров воды. Поэтому, если Вы преследуете цель накопление воды на случай отключения электричества — Вам потребуется установить дополнительную ёмкость.

Итак, что же из себя представляет гидроаккумулятор и чем следует руководствоваться при его выборе?

Мембранные баки бывают двух видов: горизонтальные и вертикальные.

Принцип работы и конструкция практически не отличаются. Единственное различие – это положение мембраны.  Как правило, вертикальные гидроаккумуляторы удобнее размещать в помешении, благодаря своему исполнению они занимают меньше полезной площади.

На рисунке представлена конструкция вертикального гидроаккумулятора:

ГА представляет из себя стальной сосуд, внутри него установлена мембрана, которая является рабочей полостью. Мембрана должна быть изготовлена из бутиловой или пищевой резины (EPDM). Подвод воды в гидроаккумулятор осуществляется с помощью резьбового штуцера установленного на фланце в нижней части ГА. При покупке гидроаккумулятора обратите внимание на то, чтобы фланец был изготовлен из нержавеющей стали — это поможет избежать протечек в процессе эксплуатации. В полость между мембранной и корпусом ГА закачивается воздух через воздушный ниппель (он находится под пластмассовым колпачком в верхней или нижней части гидроаккумулятора). Давление воздуха в ГА должно быть на 10% ниже давления включения насоса. Это условие – компромисс между долговечностью мембраны (мембрана является заменяемым элементом) и комфортом водопользования. Как правило, заводы-изготовители закачивают воздух под давлением 1,5 бара. Увеличить давление в ГА Вы сможете с помощью обычного автомобильного насоса.

Как подобрать объем гидроаккумулятора?

При выборе объема гидроаккумулятора следует отталкиваться от:

• Количества потребителей воды
• Числа точек водозабора
• Среднего значения расхода воды, м³/ч
• Числа допустимых циклов включения/выключения насоса (как правило его принимают равным 20, скважинные насосы Grundfos не имеют ограничений по числу вкл./выкл., так как обладают плавным пуском).

Специалисты по водоснабжению и водоотведению рекомендуют использовать мембранные баки объемом от 50 литров. В среднем, если Ваша семья состоит из 3-х человек, в доме 2-3 точки водозабора — достаточно будет использовать 50 литровый гидроаккумулятор. Если же в вашем доме проживает 3-4 человека и 4-5 точек водозабора – используйте ГА объемом 100 литров. При схеме водоснабжения с накопительной емкостью — достаточно будет использовать насосную станцию. Они, как правило, комплектуются штатным гидроаккумулятором объемом 24 или 60 литров.

Обслуживание гидроаккумулятора

В процессе эксплуатации ГА требует профилактического обслуживания. Во-первых: после покупки мембранного бака проверьте давление воздуха с помощью автомобильного манометра, бывает, так,  что на заводе-изготовителе забывают накачать воздух, либо давление в ГА не достаточно для ваших нужд. Закачку воздуха следует производить на «сухой» гидроаккумулятор (слейте воду из мембраны перед  закачкой). Периодически проверяйте давление воздуха в процессе эксплуатации (раз в пол года), и если будет необходимость — выполните подкачку.

Во-вторых: в воде содержится растворенный кислород, и со временем он будет скапливаться в мембране гидроаккумулятора, чтобы этого избежать — стравливайте воздух из мембраны. ГА  объемом от 100 литров оборудованы специальным стравливающим клапаном, а для гидроаккумуляторов меньшего объема можно произвести эту операцию путем отключения насоса из сети и сброса давления из системы (откройте кран в доме), при необходимости повторите эту операцию несколько раз.

В-третьих: мембранный бак следует располагать или хранить при плюсовой температуре.  Если у Вас помещение не отапливается в зимний период времени – пренесите гидроаккумулятор в теплое место, тем самым Вы увеличите срок службы мембраны.

Рекомендации по выбору гидроаккумулятора

На сегодняшний день на рынке представлены мембранные баки как отечественного, так и зарубежного производства. Мы рекомендуем использовать гидроаккумуляторы марки Zilmet (Италия), так как они уже давно представлены на российском рынке и зарекомендовали себя только с лучшей стороны. Фланцы этих мембранных баков изготовлены из нержавеющей стали, все поставляемые ГА тестируются на заводе-изготовителе и сертифицируются в соответствии с требованиями European Directive 97/23/EC.

 

Автор: Дмитрий Рассказчиков
ООО «СибМегаполис», г. Красноярск

sibmegapolis.ru

Назначение гидроаккумулятора и принцип работы

Гидроаккумулятор – это резервуар, в котором содержится вода под давлением, предназначенный для компенсации изменений в системе. Для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения? Его наличие может решить многие часто встречающиеся при эксплуатации индивидуальных систем водоснабжения проблемы и обеспечить:

• поддержание необходимого для нормальной работы точек потребления давления в то время, когда насос не включен,
• предотвращение частых включений перекачивающего агрегата, которые могут привести к быстрому износу,
• защиту от гидроударов, опасных для труб, соединительных элементов и прокладок,
• наличие запаса воды в случае отключения электричества или выхода из строя насоса.

Правильный выбор гидроаккумулятора для систем водоснабжения позволяет установить надежное промежуточное звено между насосом и потребителем. Такое оборудование компенсирует незначительные изменения – небольшой расход и снижение давления, предоставляя мощному оборудованию восполнять объем только при его значительном уменьшении.

Типы конструкции и их устройство

Чтобы точно знать, как правильно выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, важно изучить характерные особенности различных моделей.

Расположение

В продаже существуют горизонтальные и вертикальные модели гидроаккумуляторов, тип выбирают, в первую очередь, руководствуясь наличием свободного места в помещении насосной. Если же свободное пространство позволяет установить любую из модификаций, а объем гидроаккумулятора превышает 100 литров, целесообразнее станет приобретение вертикальной модели.

Такой выбор обусловлен тем, что при расходе жидкости в резервуаре появляются воздушные пузыри, которые всегда собираются в верхней части емкости. В вертикальном гидроаккумуляторе площадь верхней части меньше, что облегчает процесс стравливания воздуха. Обычно это делается с помощью специального ниппеля. Место нахождения пузырей в горизонтальном резервуаре с большой площадью верхней части определить сложнее. Для стравливания может использоваться врезка с вентилем. Наличие воздуха в гидроаккумуляторе нежелательно из-за вероятности образования воздушных пробок.

Для моделей менее 100 литров расположение не имеет значения, хотя при их использовании совместно с насосными станциями обычно выбор отдают в пользу горизонтального варианта.

Устройство моделей

Выбор аккумулятора для системы водоснабжения включает в себя решение вопроса – какое из устройств окажется более эффективным. В общем виде устройство всех видов оборудования этой категории сходно – емкость гидроаккумулятора делится на две части. В одной из частей находится сжатый воздух, а в другой – вода. Пластичность перегородки материалов, разделяющих воду и воздух, позволяет последнему «выталкивать» жидкость в систему.

Существует два основных вида гидроаккумуляторов – мембранные и баллонные. Последние в обиходе часто называются «грушами».

• мембранные модели в прямом смысле разделяют резервуар на две части,
• баллонные устроены по принципу «сосуд в сосуде», вода закачивается в емкость из каучуковой резины, которая, в свою очередь, со всех сторон окружена воздухом.

Сомнения при выборе обычно вызывает то, что в мембранных моделях вода соприкасается со стенками гидроаккумулятора, однако в моделях надежных производителей используются высококачественные материалы, таким образом риск появления коррозии не высок, а вода не приобретает нежелательного привкуса.

Чтобы проще разобраться в вопросе как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, рекомендуем к просмотру это видео.

Критерии выбора

Очевидно, что одной из основных характеристикой гидроаккумулятора является его объем. Следует помнить — вода обычно занимает лишь половину резервуара. Кроме того, следует учитывать особенности эксплуатации – это оборудование может быть «запасником» на случай отключения электроэнергии. Насос в это время не работает, но водообеспечение дома не прекратится за счет подачи жидкости из гидроаккумулятора. В этом случае выбирается объем более номинального.

Номинальный объем выбирается с учетом того, что гидроаккумулятор при нормальном режиме работы включается около 15 раз в час. Имеет значение и производительность насоса. При этом базовым параметром в расчетах выступает объем потребления воды. Вычислить его с высокой степенью точности не составляет труда, посчитав количество точек потребления с коэффициентами водопотребления по системе UNI 9182. В то же время необходимости в подобной точности нет, поскольку существует не так много вариаций подобного оборудования.

Достаточно приблизительных расчетов:

• Не более трех точек потребления и насос с производительностью порядка 2 куб. м./час соответствуют гидроаккумулятору на 20-24 литра.
• До 8 потребителей и насос на 3,5 куб. м/час — 50-60 литров.
• Более 10 точек расхода и насос 5 куб. м/час – 100 литров.

Когда рассчитывается давление воздуха в гидроаккумуляторе для систем водоснабжения, учитывается место расположения гидроаккумулятора в соотношении с самой высокой точкой забора воды.

Гидроаккумулятор должен обеспечить:

• давление выше, чем в системе,
• подъем на определенную высоту (из подвала на уровень жилого помещения, а иногда и на 2, 3 этаж),
• нормальный напор в кране (не менее 0,5 бара).

При расчете давления для подъема считают, что на каждые 10 метров (примерно 3 этажа) необходим 1 бар давления.

Таким образом для частных домов выбираются гидроаккумуляторы с давлением в пределах 1,5-4,5 бара.

Важно: Рабочее давление гидроаккумулятора должно быть минимум на 0,5 бар ниже, чем давления включения водяного насоса.

Иногда рекомендуют при выборе принимать во внимание массу заполненного гидроаккумулятора, однако, эта характеристика важнее при установке оборудования, предпочесть резервуар с давлением меньше необходимого только потому что он легче, неправильно.

Гидроаккумулятор работает совместно с системой автоматики, в качестве которой выступает реле давления воды для насоса. Узнайте больше о его устройстве и принципе работы.

Как выбрать насосную станцию читайте в этом материале.

А схему подключения гидроаккумулятора вы найдете по этому адресу http://okanalizacii.ru/vodosnabzhenie/nasosy-i-stancii/shema-podklyucheniya-gidroakkumulyatora-dlya-sistem-vodosnabzheniya.html

Возможные неисправности

• Поломкой, которая в любом случае требует обращения к специалистам, является повреждение корпуса. «Залатать» его в домашних условиях не получится.
• Появление воды в воздушном клапане – признак повреждения мембраны. Починке такая перегородка не подлежит. Ее надо заменить, причем важно приобрести идентичную, не пытаясь подогнать первую, которую удалось купить. Порядок действий:

1. Отрезать гидроаккумулятор от системы водоснабжения, перекрыв вентиль.
2. Слить воду с резервуара и из расположенного после вентиля участка подводной трубы.
3. Отсоединить резервуар и частично разобрать его (открутить болты и снять контрфланец).
4. Достать поврежденную мембрану через образовавшееся отверстие.
5. Подготовить мембрану, обработав ее наружную поверхность тальком.
6. Подготовить внутреннюю полость гидроаккумулятора, продув ее воздухом.
7. Установить новую мембрану в соответствие с инструкцией (обеспечить плотное прилегание ее фартука к фланцу).
8. Собрать гидроаккумулятор.
9. Восстановить снизившееся из-за потери герметичности давление воздуха.

• Быстрое снижение давления воздуха – свидетельство повреждения ниппеля. Если продувка не изменит ситуацию, его потребуется заменить.

Правильный выбор, грамотная установка и эксплуатация гидроаккумулятора позволят стабилизировать водоснабжение в доме или на даче.

okanalizacii.ru

Принцип действия гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор состоит из корпуса с резиновой мембраной, фланца, ниппеля для закачивания воздуха в полость, воздухоудалительного клапана, фитинга для крепления мембраны и пр.

В чем же заключается принцип работы гидроаккумулятора?

При попадании воды под давлением из колодца или скважины, присоединённая к водопроводу мембрана увеличивается в объёме. Соответственно, объём воздуха, находящегося между металлическими стенками гидробака и мембраной, начинает уменьшаться, тем самым создавая еще большее давление. Как только достигается установленный уровень давления, реле давления размыкает контакты подачи на насос электроэнергии и он отключается. Что же получается? Находящийся между мембраной и корпусом гидроаккумулятора воздух давит под давлением на находящуюся внутри “грушу” с водой. При открытии крана на подачу воды, давящий на мембрану воздух под давлением будет выталкивать из гидробака воду к вам в кран. При этом в мембране по мере расхода воды давление, накаченное насосом, будет падать. И как только оно упадёт до установленного уровня, контакты на реле давления снова сомкнутся и насос вновь заработает. Таким образом, в гидроаккумуляторе в рабочем состоянии всегда находится и вода и воздух, отделенные друг от друга резиновой мембраной. Стоит отметить, что давление воздуха, находящегося в полости гидроаккумулятора, в процессе эксплуатации может уменьшаться. Рекомендуется один раз в год проверять давление воздуха в гидробаке при отсутствии в нем воды. Если оно меньше нормы, можно его подкачать через ниппель с применением простого автомобильного насоса. Стоит также иметь ввиду, что вода никогда не заполняет полностью весь объем гидроаккумулятора. Реальный объем находящейся в нем воды зависит от целого ряда параметров: от формы гидроаккумулятора, изначального давления воздуха в нем, геометрической формы и эластичности диафрагмы, заданных верхнего и нижнего пределов реле давления и др.

Гидроаккумуляторы в зависимости от способа их установки бывают горизонтальные и вертикальные. Какой гидроаккумулятор лучше  выбрать? Если позволяют габариты помещения, то следует обратить внимание на то, как осуществляется удаление скапливающегося внутри резиновой мембраны воздуха. Все дело в том, что в находящейся в системе водоснабжения воде всегда присутствует растворенный воздух. И со временем этот воздух из воды выделяется и скапливается, образуя воздушные пробки в различных местах системы. Для удаления воздушных пробок в конструкции гидроаккумуляторов больших объемов (100 литров и более) дополнительно предусмотрен фитинг, на котором устанавливается клапан, через который скапливающийся в системе воздух периодически стравливается. У гидроаккумуляторов вертикального типа емкостью от 100 литров весь воздух скапливается в верхней их части и удаляется при помощи данного воздухоудалительного клапана. В горизонтальных гидроаккумуляторах воздух можно удалить при помощи дополнительного участка трубопровода, который состоит из шарового крана, выводного воздушного ниппеля и слива в канализацию. Гидроаккумуляторы, имеющие небольшой объем, такого фитинга не имеют. Их выбор оправдан разве что удобностью компоновки в небольшом помещении. Удаление скапливающегося в них воздуха возможно только при периодическом полном опорожнении.

Как выбрать гидроаккумулятор? Расчет объема гидроаккумулятора

Как рассчитать объем гидроаккумулятора? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала определить его назначение:

— для исключения чрезмерно частого включения насоса;

— для поддержания в системе давления при выключенном насосе;

— для некоторого резерва воды;

— для компенсации пиковых значений при потреблении воды.

Стоит отметить, что чем ближе к насосу Вы установите гидробак, тем он лучше будет работать. К примеру, если Вы установите насос в подвале и рядом с ним поставите первый гидроаккумулятор, а второй закинете на чердак, то объем воды во втором гидробаке будет меньше, поскольку на уровне чердака давление воды будет ниже. В случае же, если оба гидроаккумулятора Вы установите на первом этаже, то и заполнение их будет почти одинаково.

Выбор гидроаккумулятора с точки зрения использования его для обеспечения резерва определенного количества воды в случае отключения электроэнергии зависит от того, какой резерв необходим именно Вам.

А как выбрать гидроаккумулятор для исключения частого включения насоса? Как известно, насос не рекомендуется включать чаще, чем один раз в минуту. В бытовых системах, как правило, применяются насосы, имеющие производительность примерно 30л/мин (1,8 м³/ч). С учетом того, что вода в гидроаккумуляторе занимает примерно 50% объема (остальное – воздух под давлением), то гидроаккумулятор объемом 60–80 литров с легкостью справится с этой задачей.

При выборе гидроаккумулятора с точки зрения компенсации пиковых значений при потреблении воды, необходимо рассмотреть некоторые расходные характеристики точек потребления воды в быту:

— туалет – 1,3 л/ мин;

— душ – 8-10 л/мин;

— кухонная мойка – 8,4 л/мин.

Допустим, что туалетов у нас два, и все вышеперечисленные точки одновременно потребляют воду. Суммарный объем получается примерно 20 литров. Учитывая процент заполнения воды в гидробаке и то, что производители насосов допускают не более тридцати включений насоса в час, объема 60–80 литров в нашем примере для бака будет вполне достаточно.

Как выполнить расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе?

Какое давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть изначально? Если он установлен у Вас в подвале, то минимальное значение давления можно запросто посчитать. Для этого берем высоту в метрах от верхней точки системы водоснабжения до подвала. Например, для дома из двух этажей это около 6–7 метров. Затем прибавляем к данному числу 6 и делим на 10. В результате получим необходимое нам значение в атмосферах. Так, например, для двухэтажного дома расчетная величина минимального давления воздуха в гидроаккумуляторе составляет (7 + 6 )/ 10 = 1,3 атмосферы. Если давление в гидроаккумуляторе будет меньше этого значения, то вода из него на второй этаж поступать не будет. Завышать эти значения также не следует, в противном случае в гидробаке просто не будет воды. Устанавливаемое производителями давление воздуха обычно составляет 1,5 атм., но может получиться и так, что в приобретенном Вами гидроаккумуляторе величина давления окажется другой. Поэтому следует сразу после покупки проверить давление воздуха внутри гидроаккумулятора при помощи обыкновенного манометра, подсоединив его к ниппелю гидробака, и в случае необходимости увеличить давление при помощи автомобильного насоса. При использовании гидробака в сочетании с насосом давление воздуха в нем долно быть таким же, как величина нижнего предела включения насоса. А о том, что такое нижний и верхний пределы (пределы включения и выключения насоса, соответственно) и как они регулируются, мы рассказывали в статье о настройке и регулировке реле давления.

muzhik-v-dome.ru

Зачем нужен гидроаккумулятор

Есть несколько причин, которые заставляют нас использовать гидроаккумулятор для снабжения водой загородного дома из автономного источника с помощью насоса. Вернее, заставить вас никто не может, но преимуществ это устройство дает немало, и не воспользоваться ими было бы глупо.

В их числе:

• Возможность поддержания давления воды в системе на определенном уровне даже при неработающем насосе;
• Возможность накапливать некий объем жидкости, и использовать её при отключении электроэнергии или поломке насоса;
• Возможность гасить избыточное давление в водопроводной системе и предотвращать разрушительные последствия гидроударов (см. Гидроудар в системе водоснабжения: отчего возникает и как избежать);
• Возможность не давать насосу включаться при каждом открытии водоразборного крана.

Обратите внимание. Любой насос рассчитан на определенное количество циклов включений и отключений в единицу времени. Если таких циклов будет больше, техника быстро исчерпает свой ресурс и выйдет из строя. А гидробак сокращает количество циклов, продлевая тем самым срок службы насоса.

Что нужно знать об особенностях гидроаккумулятора

Чтобы нормально и стабильно работало водоснабжение, рассчитать объем гидроаккумулятора – одна из первых задач. Решить её правильно помогают знания о том, что представляет собой этот агрегат, как он функционирует и как его настроить на оптимальный режим.

Конструкция

Это металлический бак, внутри которого находится резиновый баллон (груша), в котором аккумулируется вода. Между стенками бака и баллона закачан воздух.

Обратите внимание. В некоторых моделях, баллон заменяет диафрагма (мембрана), разделяющая внутренний объем бака на две полости – воздушную и водяную.

Гидробак оснащается фильтром и выводами для воды и воздуха. Как правило, штуцер для подключения к водопроводу ставится в нижней части емкости, а золотник с ниппелем для накачивания или стравливания воздуха в верхней. Но возможны и другие варианты конструкции.

Принципиальной разницы между двумя этими конструкциями нет. Единственное, на что стоит обратить внимание при выборе – на возможность замены внутренней мембраны своими руками в случае её износа.

В этом отношении, бак с резиновой грушей предпочтительнее. Чтобы сменить её, достаточно снять фланец, удерживающий баллон в металлическом корпусе.

Назначение

Подобные резервуары устанавливают не только в системах водоснабжения. Используются они и в автономном теплоснабжении от котла с насосом (см. Твердотопливный котел на отопление и водоснабжение в вашем доме).

Важно знать, что баки для тепловых систем окрашиваются в красный цвет, а для водяных преимущественно в синий, но могут быть и другие варианты – зеленый, хромированный.

В чем разница между ними:

• В расширительном баке для тепломагистралей, установлена мембрана, изготовленная из технической резины, способной выдерживать высокие температуры. Конструкция обычно неразборная, поэтому при повреждении внутреннего резервуара менять приходится бак целиком.
• Баллон в водяных гидробаках, сделан из пищевой резины, не оказывающей негативного влияния на вкус и свойства питьевой воды. Конструкция может быть как со съемной, так и с фиксированной мембраной.

Для справки. Баки с фиксированной мембраной стоят дешевле и обладают большим запасом прочности, но, в случае появления дефектов на резине, они подлежат замене. Тогда как гидроаккумуляторы со сменной мембраной или баллоном дороже, но при их повреждении достаточно поменять только внутренний резервуар.

Материал внутреннего резервуара

Пищевая резина, как материал для изготовления мембраны, тоже может быть разной и отличаться составом, устойчивостью к высокой или низкой температуре, долговечностью.

• Натуральная каучуковая резина очень эластична, но обладает низкой стойкостью к диффузии воды. Она выдерживает температуру от 0 до +50 градусов.
• Искусственная бутиловая резина менее эластична, но более долговечна. Рабочий диапазон температур от -10 до +100 градусов.
• Искусственная этилен-пропиленовая резина самая долговечная и надежная. Если инструкция к гидроаккумулятору содержит сведения о том, что мембрана изготовлена из пищевой резины EPDM, то можете быть уверены, что прослужит она долго даже при очень интенсивной эксплуатации. Критические рабочие температуры -50 и +130 градусов.

Объем бака – основной критерий выбора

Самый важный вопрос – как выбрать объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Чтобы ответить на него, нужно свести воедино множество данных. Это и производительность насоса, и оснащенность дома водопотребляющим оборудованием, и количество постоянно живущих в доме людей, и многое другое.

Но в первую очередь, нужно определиться, нужен ли вам этот резервуар только для стабилизации работы системы в целом, или есть необходимость в запасе воды на случай отключения электроснабжения.

Если дом небольшой и оборудован только умывальником, унитазом, душем и поливочным краном, а живете вы в нем не постоянно, сложных расчетов можно не производить. Достаточно купить бак объемом 24-50 литров, его хватит для того, чтобы система работала нормально и была защищена от гидроударов.

В случае же с загородным домом для постоянного проживания семьи, оборудованным всем необходимым для комфортного быта, желательно подойти к вопросу более ответственно. Вот несколько способов, с помощью которых вы сможете определиться с размером гидроаккумулятора.

По характеристикам насоса

Параметры, влияющие на выбор объема бака, это производительность и мощность насоса, а так же рекомендованное количество циклов его включения/выключения.

• Чем выше мощность агрегата, тем больше должен быть объем гидробака.
• Мощный насос накачивает воду быстро и быстро выключается, если объем резервуара небольшой.
• Достаточный объем позволит сократить количество повторно-кратковременных включений, тем самым продлив срок службы электродвигателя.

Для расчета вам потребуется определить примерный расход воды в час. Для этого составляется таблица, в которой перечисляются все потребляющие воду приборы, их количество и нормы расхода. Например:

Так как одновременно воспользоваться всеми приборами практически невозможно, для определения реального расхода применяется поправочный коэффициент 0,5. В итоге получим, что в минуту вы в среднем тратите 75 литров воды.

Как рассчитать объем гидроаккумулятора для водоснабжения, зная эту цифру, производительность насоса и учитывая, что включаться он должен не чаще 30 раз в час?

• Допустим, производительность равна 80 л/мин или 4800 л/час.
• А в пиковые часы вам нужно 4500 л/час.
• При безостановочной работе насоса его мощности вполне хватает, но вряд ли он проработает долго в таких экстремальных условиях. А если он будет включаться чаще 20-30 раз в час, то ресурс его иссякнет ещё быстрее.
• Поэтому и нужен гидробак, объем которого позволит отключать оборудование и давать ему передохнуть. При указанной частоте циклов, запас воды должен быть минимум 70-80 литров. Это позволит насосу одну минуту из каждых двух не работать, предварительно заполнив резервуар.

Это важно! Имейте в виду, что общий объем гидроаккумулятора и максимальный объем воды в нем далеко не равны. Вода занимает только примерно треть внутреннего пространства резервуара.

По формуле минимального рекомендуемого объема

Чтобы воспользоваться этой формулой, нужно знать установки реле давления, которое включает и выключает насос. Разобраться поможет следующая картинка:

• 1 – начальное давление Pвозд (при выключенном насосе);
• 2 – поступление воды в резервуар при включении насоса;
• 3 – достижение максимального давления Pmax и отключение насоса;
• 4 – расход воды при отключенном насосе. Когда давление достигает минимума Pmin, насос включается.

Формула же выглядит так:

• V = K x A x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) x (Pвозд. + 1), где
• А – это расчетный расход воды (л/мин);
• К – поправочный коэффициент из таблицы, определяемый в зависимости от мощности насоса.

Значения минимального (пускового) и максимального (выключающего) давления на реле, вы должны установить сами, в зависимости от того, какой напор в системе вам нужен. Он определяется по самой дальней от гидроаккумулятора, и высоко расположенной точке водоразбора.

Совет. Перепад между максимальным и минимальным значениями должен составлять 1-1,5 атм. А начальное давление Pвозд должно быть на 10-20% меньше, чем Pmin.

Чтобы выполнить регулировку реле давления, необходимо знать, как накачать гидроаккумулятор для систем водоснабжения воздухом, или стравить лишний. Для этого потребуется автомобильный насос, который подключается к баку через золотник.

Теперь можно вычислить объем. Для примера возьмем:

• А = 75 л/мин;
• Мощность насоса 1,5 кВт, соответственно К = 0,25;
• Pmax = 4,0 бар;
• Pmin = 2,5 бар;
• Pвозд. = 2,3 бар.

Получаем V = 66,3 литра. Ближайшие по объему стандартные гидроаккумуляторы, имеют объем 60 и 80 литров. Выбираем тот, что больше.

Форма, габариты

Возможно, для вас может иметь значение форма бака – вертикальная или горизонтальная. Например, если место для его установки ограничено по площади или высоте.

Кроме того при использовании резервуара большого объема убедитесь заранее, что по своим габаритам он элементарно пройдет в дверной проем или выберите другую модель. Сделать это несложно, так как выбор гидроаккумуляторов от разных производителей на нашем рынке довольно большой.

Заключение

Теперь вы имеете представление, как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Видео в этой статье тоже поможет произвести нужные расчеты и определиться. Если же вам не хочется глубоко вникать в этот вопрос, или вы не надеетесь на собственные знания, обратитесь к специалисту по водоснабжению.

moikolodets.ru