Гидроаккумуляторы для систем домашнего водоснабжения — принцип работы и устройство

Назначение

Перед тем как переходить к вопросу о предназначении гидроаккумулятора, необходимо разобраться, что же это такое. Гидроаккумулятор представляет собой металлический бак, внутри которого находится эластичная полость. Впоследствии полость может быть наполнена водой. Благодаря воздушной прослойке, находящейся между металлическими стенками бака и эластичной полостью, водный «мешок» никогда не соприкасается с металлом.

В первую очередь, гидроаккумулятор позволяет частично снять нагрузку с насоса. Перед тем как вода будет подаваться непосредственно насосом, она подается из гидроаккумулятора. Когда уровень воды снижается до определенного уровня, включается насос. Таким образом, насосная установка защищена от гидроудара.

Подобные меры позволяют в значительной степени увеличить количество времени, которое прослужит насос. Подобное бережное отношение убережет его от преждевременных поломок и износа, при этом качество напора не пострадает. Даже если пользоваться одновременно двумя кранами, подключенными к выбранной насосной станции, напор останется на заданном уровне.

Сантехника, работающая от этого же источника, тоже прослужит дольше, поскольку она не будет подвергаться перепадам давления воды. Например, трубы стиральной машины не будут так быстро изнашиваться. А дополнительный запас воды позволит не бояться перебоев с ее подачей, что удобно, если вы живете в частном доме и вода в должном количестве необходима всегда.

Устройство мембранного гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор, часто называемый гидробаком, работает в одной системе с насосом, реле давления и фильтрами водоподготовки. Суть его работы сводится к накоплению водопроводной воды с помощью насоса нагнетания и по достижению в баке определенного давления — отдаче воды потребителям. Таким образом сглаживаются скачки давления, а внутридомовые системы водопровода и отопления защищаются от негативного внешнего воздействия.

Конструктивно гидробак представляет собою стальной толстостенный цилиндр с горловиной и золотником на одной стороне и ниппелем на противоположной. К горловине с помощью шайбы крепится мембрана или баллон цилиндрической формы из эластичного материала.

Водопроводная вода нагнетается в гидроаккумулятор через золотник, и мембрана растягивается. По достижению определенного давления (а значит и объема накопленной внутри бака воды) работа насоса прекращается и становится возможной отдача накопленного во внутреннюю домовую сеть потребителям.

Давление в гидробаке создается заранее накопленным воздухом во второй его половине. Это делается с помощью обычного воздушного насоса, к примеру для подкачивания шин автомобилей.

По мере накачивания воды насосом мембрана сжимает воздух (ниппель не дает ему выйти) и создается избыточное давление. В дальнейшем именно оно создает стабильный напор воды для потребителей. Реле давления отслеживает его изменения и при достижении минимума (когда гидроаккумулятор практически опустошен) включает нагнетательный насос. Начинается заполнение гидробака, и цикл повторяется по новому.

Приобретая определенную модель гидроакумулятора нужно учитывать ряд особенностей его монтажа:

  • Всегда устанавливается после нагнетательного насоса
  • Рядом с ним монтируется реле давления (его датчики снимают информацию о состоянии жидкости перед насосом, после него, в гидроаумуляторе и в, собственно, самой внутридомовой системе водоснабжения, оно же отдает команду о включении насоса)
  • Нуждается в надежном основании
  • Под опорную платформу или ножки гидроаккумулятора всегда нужно помещать амортизирующую прокладку из вспененного каучука толщиною 1.5-2 см

Учет всех этих требований позволяет заранее оценить возможность надежного размещения гидробака в выбранном месте. Чеще всего это подсобные помещения для отопительных котлов или систем водоподготовки и насосов.

Перед принятием решения о выборе предпочтительной модели нелишним будет получить представление о самом гидроаккумуляторе и особенностях его работы.

Это емкость для воды, снабжённая мембраной из резины с высокой эластичностью, располагающейся внутри устройства. Она герметично соединена с корпусом резервуара. При помощи фланца с резьбой обеспечивается подключение гидробака к устройству водопровода. Между мембраной и корпусом гидравлического бака имеется полость, заполненная сжатым воздухом. В ней давление составляет 2 бара.

Основное использование гидроаккумулятора:

  • поддержание стабильного давления;
  • создание резерва воды при использовании системы водоснабжения в быту или в промышленных условиях.

Именно благодаря ему обеспечивается поддержка требуемого в системе давления при отключенном насосе.

Если говорить о составных частях гидроаккумулятора, то выделим следующие:

  • корпус;
  • мембрана;
  • ниппель, через который обеспечивается передача воздуха в полость;
  • воздухоудалительный клапан;
  • фитинг.

Если подробно говорить о принципе работы гидроаккумулятора, то в общих чертах он заключается в следующем.

Гидроаккумуляторы для систем домашнего водоснабжения — принцип работы и устройство

Подаваемая из колодца или скважины вода поступает в бак. При этом происходит увеличение мембраны благодаря тому, что это изделие является довольно эластичным. Оно растягивается, в результате объем воздуха между стенками бака и мембраной уменьшается. Благодаря этому обеспечивается высокое давление. Когда этот параметр достигает требуемого значения, срабатывает датчик давления. Контакты, которые идут на насос, размыкаются. В результате происходит отключение оборудования.

Воздух, находящийся внутри бака, оказывает давление на воду. Когда человек открывает кран, она под напором стремится наружу, следуя наименьшему сопротивлению. При этом происходит падение внутри бака давления на мембрану. Когда оно доходит до своих минимальных значений, то насосное оборудование начинает работать. Таким образом, цикл повторяется.

Как видно, для того чтобы обеспечить рабочее давление в системе, в баке располагаются вода и воздух, разделителем между которыми выступает эластичная мембрана. По той причине, что резина — материал достаточно податливый, со временем может происходить падение давления в полости бака.

Поэтому во избежание таких ситуаций необходимо с периодичностью один раз в год выполнять проверку давления воздуха в устройстве при откаченной воде. Если выяснится, что этот параметр превышает нормативы, то необходимо через ниппель добавить небольшое количество воздуха, пользуясь для этого обычным автомобильным насосом. При этом необходимо помнить о том, что вода полностью не заполняет объем бака.

От ряда факторов зависит реальное количество воды:

  • форма гидроаккумулятора;
  • изначальное давление воздуха;
  • пределы реле давления.

В домах, имеющих индивидуальное водоснабжение, напор воды создается собственным насосом. При открытии крана начинает течь вода и падает давление в системе. При его снижении в системе срабатывает датчик давления, и он включает насосное оборудование.

Для того чтобы снизить количество включений и выключений насоса, гидравлические удары, избыточное давление и накопить в системе запас воды для пиковых потреблений используются накопительные емкости. Их называют также расширительными баками.

Давайте рассмотрим принцип работы гидроаккумулятора. Этот элемент системы представляет собой металлический бак, который только частично заполняется водой. Вторая половина емкости заполнена воздухом.

Вода и воздух разделяются резиновой мембраной. При наполнении бака водой воздух сжимается и в баке повышается давление. При открытии крана с водой давление будет падать не сразу, а по мере опустошения накопительной емкости. Благодаря этому датчик давления будет реже включать водяной насос и это продлит срок его службы.

Различают два типа этих устройств: для систем водоснабжения и отопления. Гидроаккумуляторы водоснабжения легко узнаваемы по фото, имеют характерные формы и как правило окрашены в синий цвет. Оборудование для теплоснабжения окрашивается в красный цвет.

Для полной уверенности следует ознакомиться с документацией на имеющееся оборудование. Различаются они тем, что в баках для теплоснабжения используют техническую, а не пищевую резину и в этих баках не всегда можно заменить резину своими силами. В красных баках зачастую устанавливается мембрана с креплением посередине бака.

Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения имеют два типовых варианта конструкции по способу разделения жидкости и воздуха: мембранные и грушевые аппараты.

В первом типе накопителей воздух и вода разделяются резиновой мембраной. Крепится она посередине бака. Вода поступает снизу, а сверху есть золотник для накачки и стравливания воздуха. Такие баки крепятся вертикально.

Накопители с грушей устанавливаются горизонтально. В них резиновая груша заполнена воздухом, а объем вокруг нее заполняется водой. Конец груши крепится не в середине, а с конца бака на фланце и поэтому менять её легче, чем мембрану

Особенность гидробаков заключается в том, что вода не соприкасается непосредственно с металлическим корпусом, а остается заключенной в эластичной полости, также называемой мембраной. Мембрану изготавливают из бутила – прочного резинового материала. Бутил обеспечивает должный уровень предохранения воды от бактерий, чем не может похвастаться металл.

Между эластичной мембраной и металлическим корпусом находится воздушная прослойка. В нее закачан азот, но также камера может быть наполнена обыкновенным воздухом. Камера оснащена специальным пневматическим клапаном, через который регулируется давление внутри. Можно наполнить камеру через этот клапан или, наоборот, стравить воздух.

Гидроаккумуляторную установку можно в любой момент разобрать и собрать заново. Она имеет простое устройство. Такая простота обеспечивается для того, чтобы всегда была возможность выявить неполадки осуществить своевременный ремонт. При этом устройство можно починить, не выливая всю воду из него.

Гидроаккумуляторы большого объема имеют дополнительный клапан в мембране, который тоже позволяет стравливать воздух, однако здесь речь идет о воздухе, который выделяется из воды. В небольших гидробаках такой функции не имеется, но клапан тогда должен быть на трубопроводе.

Работа гидроаккумулятора осуществляется следующим образом.

  • Сначала вода насосом подается в эластичную полость, растягивая и наполняя ее. К полости прилажено специальное реле.
  • После того как порог давления достигнут, реле реагирует на это и отключает насос.
  • Далее в процессе эксплуатации гидроаккумулятора давление снова падает, и реле, реагируя на это, снова включает воду. Реле можно настроить на какой угодно уровень. Такой тип устройств называется гидроаккумулятором с автоматикой.

Сейчас практически не встречаются подобные варианты, но все же есть устаревшие гидробаки, за степенью наполненности которых нужно следить и наполнять их самостоятельно по мере необходимости.

Давление в нем создается не путем подъема жидкости на некоторую высоту, а использованием ее свойства несжимаемости. Для этого в металлическом баке размещают резиновую грушу, что-то наподобие большой спринцовки.

Она наполняется водой, а в бак закачивается воздух или азот. Упругая мембрана из бутиловой резины воспринимает это давление и передает его находящейся внутри нее жидкости.

Поскольку вода – это несжимаемая субстанция, то давление, созданное воздухом или азотом в гидроаккумуляторе, передается всей системе. Если к ней подключить насос с большим рабочим давлением, то упругая мембрана внутри бака скомпенсирует его, предотвратив гидродинамический удар.

Количество закачанной в гидроаккумулятор воды может быть значительным. Поэтому при прекращении подачи воды он начинает играть роль расходного бака. Давление в системе в этом случае постепенно снижается.

Функции

Подытожив все полезные свойства, которые обеспечиваются наличием гидробака, можно определить его функции:

  • Предохранение насоса. Наличие гидроаккумулятора способствует предохранению насосной системы от нежелательных воздействий, продлению его срока службы. Благодаря тому, что насос будет включаться только по мере необходимости, ему гарантировано определенное количество неиспользованных включений. Имеется в виду отклонение от нормы включений в час.
  • Поддержка давления. Благодаря тому, что имеется гидроаккумулятор, можно не бояться постоянных перепадов напора воды. Например, если при наличии только насоса есть вероятность того, что воды будет идти то сильнее, то медленнее, особенно когда включено сразу несколько кранов, то при наличии гидроаккумулятора такая проблема пропадает. Ведь нагрузка разделена на два технических приспособления, а не на одно.
  • Нивелирование гидроударов. Когда включаешь насос, часто сталкиваешься с тем, что вода начинает идти слишком интенсивно. Такой резкий толчок называется гидроударом. Использование гидроаккумулятора позволяет избежать подобных проблем, поскольку из гидробака вода подается плавно. Таким образом, трубопровод тоже прослужит гораздо дольше.
  • Обеспечение запаса воды. Если вы живете в районе, где наблюдаются проблемы с подачей воды, вам может быть полезно иметь гидроаккумулятор. Он обеспечивает некоторый запас воды, пригодной для хозяйственных нужд.

Преимущества использования гидроаккумулятора

Итак, теперь вы знаете, как работает устройство. Что же это дает? Какая практическая польза от его установки? Стоят ли вложения ожидаемого результата? Решение за вами – мы лишь перечислим основные преимущества.

  • Нормализация сил и нагрузок в системе.
  • Компенсация утечек и объемов рабочей жидкости.
  • Снижение риска гидроударов.
  • Гарантия долговечности насоса за счет сокращения включений.
  • Обеспечение запаса воды на случай аварийной ситуации.

Вывод: применять такие устройства экономически выгодно в автономных системах водоснабжения, в которых наблюдаются периодические пики расхода воды, что увеличивает средний расход. Используя гидроаккумулятор, можно снизить потребляемую мощность гидропривода и уменьшить расход электроэнергии на 50%. Кроме того, удастся обеспечить бесперебойную работу системы водоснабжения и продлить срок службы основных ее компонентов.

Если вы планируете создать автономную систему водоснабжения в частном доме или на даче, задумайтесь уже сейчас о покупке гидроаккумулятора. Затраты невелики по сравнению с тем, какие деньги в будущем вы потратите на ремонт или покупку нового насоса, который выйдет из строя из-за перепадов давления и частых включений.

Рекомендуем покупать гидроаккумулятор вместе с насосом, чтобы подобрать модель под его тип и мощность. Подробнее о правилах выбора вы узнаете из статьи «Алгоритм подбора гидроаккумулятора: просто о сложном». Также вы можете обратиться за помощью к менеджеру, который поможет определиться с выбором и подскажет, какие еще компоненты для монтажа вам понадобятся.

Критерии выбора подходящего гидробака

Выбирая определенный гидроакумулятор нужно руководствоваться следующими критериями:

  • Количество потребителей
  • Температура рабочей жидкости
  • Стоимость оборудования
  • При использовании гидробака для компенсации изменений давления теплоносителя в закрытой отопительной системе достаточно объемов от 6 до 25 литров (конкретная цифра зависит от размеров самой системы отопления). Остальные характеристики гидробака позволяют ему уверенно работать в одной системе с отопительными устройствами (к примеру, максимальное давление, которое выдерживает теплообменник котла — 2-5 атмосфер, а для гидробака — 9-12 атм)

Существует множество критериев, опираясь на которые разделяют гидробаки. Каждый из них имеет свои особенности, которые нужно учитывать в процессе выбора. Одним из таких критериев является материал. Если сам расширительный бак делается из нержавеющей стали, то мембрану могут делать из различных типов резины:

  • Natural. Это натуральная резина, предназначенная для питьевой воды. Она хорошо растягивается, однако это свойство может привести к тому, что со временем вода будет проникать сквозь стенки такой мембраны. В полость из натуральной резины можно заливать воду температурой от -10 до 50 градусов.
  • Butyl. Данная разновидность искусственной резины также предназначается для питьевой воды. Она полностью соответствует всем требованиям безопасности. Обладает меньшей эластичностью, чем натуральная, благодаря чему более долговечна. Температура, которую выдерживает бутиловая резина, выше: от -10 до 99 градусов.
  • EPDM. Этот вид резины тоже предназначен для хранения питьевой воды. Как и бутиловая, этиленпропиленовая резина выдерживает температуру от -10 до 99 градусов, но из строя выходит несколько быстрее, чем бутиловая.
  • SBR. Марка предназначена для технической воды. Для хозяйственных нужд такую воду использовать нельзя, зато она нашла применение в системах отопления. Подобные гидроаккумуляторы используют как расширительные бочки для систем отопления.
  • Nitril. Пожалуй, самый необычный вид, поскольку предназначен для хранения масел и топлива.

По конфигурации гидроаккумуляторы делятся на вертикальные и горизонтальные.

  • Вертикальный. Гидробаки вертикального типа выбираются преимущественно для помещений с малой площадью. Поскольку они вытянуты вверх и практически не занимают полезной площади, они являются прекрасным выбором для небольших домашних котельных. Пневматический клапан располагается наверху.
  • Горизонтальный. Горизонтальные гидроаккумуляторы не такие практичные. Для того чтобы их установить, необходимо иметь много свободного пространства. Клапана и таких конструктов нет, так что приходится делать специальный кран для стравливания воздуха.

По типу накопителя гидроаккумуляторы подразделяют на механические и пневматические.

Механический

Для функционирования данного вида накопителя необходима кинетическая энергия груза или пружины. Данные модели в последнее время практически не используются, поскольку они имеют больше недостатков, чем достоинств. Среди недочетов наиболее существенными являются:

  1. Большой размер. Подобные агрегаты занимают много свободного места, что отнюдь не связано с их объемом.
  2. Инерционность. Имеется в виду способность подобных систем не менять своих изначальных параметров вне зависимости от внешних факторов.

Пневматический

На сегодняшний день такие накопители более распространены, поскольку функционирование за счет воздействия газа проще. Именно такое устройство было описано в предыдущих разделах. Аппараты из этой категории делятся на поршневые, грушевые или баллонные и мембранные.

  1. Поршневые. Аппараты данного типа крайне редко эксплуатируются в бытовых условиях. Они больше подходят для промышленного использования. Их емкость крайне высока и достигает 600 л. Понятно, что мало кому в домашних условиях постоянно нужен такой объем воды. Тем не менее, стоимость подобных установок совсем небольшая.
  2. С грушей или баллоном. Подобные гидроаккумуляторные баки не используют поодиночке. Чаще всего они входят в гидронасосную систему. В данном случае внутри металлического бака закрепляется груша. С одной стороны имеется отверстие для наполнения ее водой. Получается, что груша как бы растянута внутри металлического бачка. Воздух, закачанный в емкость вокруг груши, в дальнейшем выталкивает находящуюся там воду. Когда давление падает, груша снова наполняется.
  3. Мембранные. Принцип работы мембранного гидроаккумулятора аналогичен варианту с грушей, однако в данном случае в качестве эластичной полости выступает мембрана ил каучука. Мембрана присоединяется к металлическому корпусу только одним концом. В пустом виде мембрана прижимается к выходному отверстию под воздействием газа внутри. Наполняясь водой, мембрана расправляется.

По назначению гидроаккумуляторы можно разделить на подходящие для систем отопления, ГВС и холодной воды.

  • Для систем отопления. Гидроаккумулятор для отопления служит для того, чтобы избавиться от накопившегося воздуха в трубах, а также препятствовать снижению температуры воды.
  • Для горячей воды. Для подачи горячей воды преимущественно используются мембранные расширительные баки. Они предназначены для компенсации расширения воды, которое происходит из-за перепадов температур. Это расширение приводит к перепадам давления.
  • Для холодной воды. Для холодной воды в основном выбирают гидроаккумуляторы, которые подключаются к внешнему источнику.

По размеру баки подразделяются на маленькие и большие.

  • Маленькие. Эти установки не обладают большим объемом, однако они идеально подходят для дома. К небольшим устройствам можно отнести те, объем которых не более 150 л.
  • Большие. Сюда можно отнести промышленные агрегаты, занимающие много места и редко устанавливаемые в пределах частных домов. В основном, делаются горизонтальными. Их объем может быть до 600 л. Они предназначены для хранения технической воды.

Помимо прочего, следует уделить внимание тем пунктам, которые должны коренным образом повлиять на выбор того или иного агрегата. Подытожив все вышесказанное, можно выделить следующие пункты, заслуживающие особого внимания:

  • Тип. Крайне важно, по какому принципу работает гидроаккумулятор. Для каждой из нужд нужен определенный образец. Так, для горячей воды выбирайте расширяющийся бак, а для холодной – аккумулятор с возможностью подвести воду из стороннего источника. При подборе гидроаккумуляторного бака для питьевой воды обратите внимание на наличие фильтра. Лучше всего купить гидроаккумулятор с пневматическим накопителем.
  • Объем. Емкость бака лучше выбирать такую, чтобы она полностью покрывала нужды. Например, если засечь, сколько воды вы тратите за один поход в душ, можно ориентироваться при выборе на этот показатель.
  • Ориентация. Подобрать конфигурацию бака проще всего: если помещение маленькое, то выбирайте вертикальный гидроаккумулятор, если же площадь позволяет, остановите свой выбор на горизонтальном варианте.

Устройство расширительных баков для водоснабжения

Имеющиеся на рынке гидроаккумуляторы, принцип работы которых одинаков, делятся на несколько видов по ряду признаков и функциональным особенностям. Прежде всего по способы монтажа различают:

  • Горизонтальные — применяются для больших объемов воды. Несколько сложнее в эксплуатации из-за низкого расположения горловины (приходится полностью сливать воду для смены или осмотра рабочей мембраны или золотника).
  • Вертикальные — используются для малых и средних объемов. Проще в эксплуатации, так как нет необходимости полностью сливать воду и демонтировать часть обвязки, как в случае с горизонтально расположенными баками.

По температуре рабочей жидкости гидробаки бывают:

  • Для горячей воды — используется в качестве материала для мембраны термостойкий материал. Чаще всего это бутиловый каучук. Он стабилен при температурах воды от 100-110 градусов. Такие баки визуально отличаются красным цветом.
  • Для холодной воды — их мембрана изготавливается из обычной резины и не может стабильно работать при температуре более 60 градусов. Эти баки окрашиваются в синий цвет.
  • Резина для обоих видов гидроаккумуляторов биологически инертна и не выделяет в воду никаких веществ, портящих ее вкусовые качества или вредящих здоровью человека.

По внутреннему объему гидробаки бывают:

  • Малой вместимости — до 50 литров. Их применение ограничено крайне малыми помещениями с минимальным количеством потребителей (фактически это один человек). В исполнении с мембраной или баллоном для горячей воды подобные устройства часто применяют в отопительных системах закрытого типа.
  • Средниеот 51 до 200 литров. Применяются исключительно для водоснабжения как горячей, так и холодной водой. Могут некоторое время отдавать воду при отключении водопровода. Универсальны и достаточно бюджетны по стоимости. Идеальный вариант для домов и квартир с 4-5 жильцами.
  • Большого объемаот 201 до 2000 литров. Способны не только стабилизировать давление, но и длительное время обеспечивать запасом воды потребителей в случае отключения ее подачи из водопровода. Подобные гидробаки имеют большие габариты и вес. Стоимость их также велика. Применяются в больших зданиях типа гостиниц, образовательных учреждений, санаториев и больниц.

Каждый владелец дачи, естественно, хочет, чтобы на его участке была обеспечена бесперебойная подача воды для приготовления пищи и хозяйственных нужд. Её наличие в любое время суток — это основа комфортного проживания за городом. С такой задачей легко справиться, если к автономной системе водоснабжения подключить гидроаккумулятор.

Если выбор этого устройства сделан правильно, то оно обеспечит вас водой даже в тех случаях, когда отсутствует электричество на участке и насос, входящий в состав системы водоснабжения, находится в нерабочем состоянии.

Плюсом применения гидроаккумулятора в составе системы водоснабжения является и то, что значительно сокращается количество включений насоса для подкачки воды. Это положительно отражается на сроке службы этого оборудования.

Если система водоснабжения на даче владельцем используется активно, то на расширительном баке могут появиться следы конденсата. Говоря другими словами, он будет запотевать. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо провести качественную работу по теплоизоляции всех соединений. Тогда проблемы с конденсатом не будет.

Расчёт объёма

Как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения? Получить ответ можно, рассчитав ключевые параметры, прежде всего, объем.

Для выполнения расчетов оптимального объема гидробака необходимо сначала определиться, в каком назначении он будет использоваться, какие приборы могут устанавливаться для использования в различных целях. Часто их монтаж выполняется для того, чтобы исключить частое включение насоса.

  • Гидроаккумуляторы также используются для поддержания давления в системе, когда насос находится в отключенном состоянии.
  • Эти приборы нередко монтируются для обеспечения резерва воды.
  • Некоторые владельцы устанавливают их с целью компенсировать пиковые значения при потреблении воды.

Если вы решили совместно со своей системой водоснабжения использовать гидроаккумулятор, то следует знать, что чем ближе насосное оборудование располагается к этому прибору, тем выше будет эффективности его работы.

Например, если насос размещен в подвальном помещении, рядом с ним располагается один гидроаккумулятор, а второй находится на чердаке, то можно увидеть, что на гидробаке, расположенном в верхней части дома, объем воды будет меньше, поскольку меньшим будет системное давление воды. Когда же в подвале или на первом этаже располагается гидроаккумулятор, то одинаковым будет уровень заполнения.

Гидроаккумуляторы для систем домашнего водоснабжения — принцип работы и устройство

Выбирая гидроаккумулятор с целью исключить частые включения насосного оборудования, необходимо принимать во внимание некоторые факторы.

Специалисты не рекомендуют включать насос чаще, чем один раз в минуту. Системы водоснабжения бытового использования чаще всего оснащаются оборудованием, которое имеет производительность 30 литров в минуту. Принимая во внимание тот факт, что в устройстве от общего объема на воду приходится 50%, а остальное составляет воздух, аккумулятор емкостью 70 л может легко справиться с такой задачей.

Когда гидроаккумулятор устанавливается для компенсации пиковых значений при потреблении воды, то во внимание необходимо принимать расходные характеристики, которые имеют точки потребления воды в доме.

  • Туалет в среднем потребляет 1,3 литра в минуту.
  • На душ норма потребления составляет от 8 до 10 литров в минуту.
  • Кухонным мойкам воды требуется около 8,4 литра в минуту.

Когда имеется два туалета, то при одновременной работе всех источников их общее потребление составляет 20 литров. Теперь необходимо принять во внимание процент реального заполнения водой резервуара и факт того, что насос включается в час не более 30 раз. Имея такие результаты, можно считать, что гидроаккумулятора с емкостью 80 л вполне достаточно.

Если прибор устанавливается в подвальном помещении, то легко можно посчитать минимальную величину необходимого давления. Для этого берут высоту в метрах от верхней и до нижней точки системы. Возьмем для примера высоту 7 метров. Необходимо к ней прибавить 6, разделить на 10. В результате получается 1,3 атмосферы. Так мы получили минимальную величину давления воздуха в системе, расположенной в двухэтажном доме.

Если давление в системе будет меньше этой величины, вода просто не будет поступать на второй этаж. От производителя выполняется установка давления воздуха, равная 1,5 атм. Но иногда бывает так, что в устройстве эта величина может быть другой.

Гидроаккумуляторы для систем домашнего водоснабжения — принцип работы и устройство

По этой причине необходимо после приобретения провести проверку величины давления внутри гидробака, используя обычный манометр. Он присоединяется к ниппелю. Когда возникает необходимость в увеличении давления, можно взять автомобильный насос. Если гидроаккумулятор используется вместе с насосным оборудованием, то нижнему пределу включения насоса должен быть равен уровень давления в нём.

Чтобы сделать расчет объема более точным, рекомендуется воспользоваться следующей таблицей. Она показывает примерный запас воды, который будет доступен после того, как насос перестанет качать воду из-за перебоев с электричеством. Обратите внимание, что данный показатель нельзя определить точно, поскольку все зависит от того, как настроено реле.

Для того чтобы произвести более точные расчеты, рекомендуется воспользоваться специальной формулой: K (коэффициент мощности двигателя) х Amax (предельный расход литров в минуту) х ((Pmax (давление при выключении насоса в барах) 1) х (Pmin (давление при включении насоса в барах) 1)) / (Pmax – Pmin) х (Pair (давление воздуха в гидроаккумуляторе в барах) 1).

Для примера посчитаем по таблице, взяв случайные значения.

В мировой интернет паутине Вы найдете множество сложных коэффициентов и формул, с помощью которых можно точно рассчитать минимально необходимый объем гидроаккумулятора. Нужна ли эта арифметика? Конечно же нужна, но только при больших промышленных объемах. Для индивидуального водоснабжения такими расчетами можно пренебречь.

Дело в том, что гидроаккумуляторы, предлагаемые на рынке имеют всего несколько стандартных объемов, а поэтому, независимо от того, получится ли у Вас минимальный объем 29,4 л. или 37,8 литра. Вам все равно придется покупать гидроаккумулятор объемом в 50 литров.

Давайте рассмотрим стандартные варианты выбора гидроаккумуляторов. Такой подход является наиболее простым в плане выбора объема гидроаккумулятора. Исходя из практики использования и расчётов по коэффициентам, выходит примерно следующая картина:

  1. Если количество потребителей (смеситель, унитаз, стиральная и/или посудомоечная машины и т.д.) в системе не превышает 3-х точек, а производительность насоса, соответственно, не превышает 1,5-2 м.куб./час – для этой системы более чем достаточно гидроаккумулятора с объемом 24-35 литров.
  2. Если количество потребителей составляет 4-8 точек, а производительность насоса не превышает 4 м.куб./час – достаточно гидроаккумулятора объемом 50-100 литров.
  3.  Гидроаккумуляторы объемом в 150 литров и более необходимы в случаях, когда количество потребителей превышает 8 точек, а производительность насоса более – 4,5 м.куб./час.

Производители насосов рассчитывают все параметры долговечности исходя из максимальной частоты включений примерно 15-30 раз в час, и уменьшение этого параметра (за счет увеличения объема гидроаккумулятора) принципиально не повлияет на срок службы мотора насоса.

Другое дело, если кроме поддержания постоянного давления в системе, на гидроаккумулятор возлагается также функция хранения резервного запаса воды на случай отключения электроэнергии, либо экономических соображений. Если такие отключения бывают часто и Вам в такой ситуации не комфортно, тогда, конечно же, запас в “сотню литров” воды лишним не будет.

Однако следует учесть, что слишком большой запас воды в гидроаккумуляторе даст эффект застоя воды. Таким образом, подбирая объем гидроаккумулятора не стоит брать запас более, чем в 2 объема от минимально необходимого, в противном случае Вам придется периодически сталкиваться с застоявшейся водой в гидроаккумуляторе. Так как в гидроаккумуляторе всегда присутствует объем, который не вытесняется мембраной в систему водоснабжения.

В случае же, когда электроснабжение относительно стабильно и отключения – редкий случай, тратить деньги на дополнительный объем гидроаккумулятора в большинстве случаев просто не имеет смысла. Тем более, что объем гидроаккумулятора всегда можно увеличить, подключив параллельно еще один или несколько.

Этапы установки

Установка гидроаккумулятора производится посредством нескольких шагов, абсолютно отличных от тех, что производятся для обыкновенного бака. Следует учитывать, что гидроаккумуляторный бак практически не находится в состоянии покоя. Он постоянно работает, мембрана или груша все время задействована и находится под давлением. Поэтому все шаги по монтажу и настройке должны производиться тщательно и неспешно.

Для начала необходимо зафиксировать бак.

Если пренебречь этим правилом, в процессе работы металлический корпус может сильно раскачивать и греметь, производя неприятные звуки, а также подвергаясь ненужным воздействиям.

Трубопровод необходимо подключать также с помощью резиновых накладок, которые в данном случае выполняют изолирующую функцию. Важно, чтобы резиновые переходники обязательно были гибкими, иначе они могут треснуть и начать пропускать воду. К тому же гибкие материалы проще настроить и эксплуатировать.

Оптимально, если вход гидроаккумулятора и подключаемый трубопровод имеют одно сечение. Тогда не возникнет никаких дополнительных проблем с подключением. Нельзя, чтобы сечение проводки к выходу сужалось: это приведет к необоснованному росту давления в гидроаккумуляторном баке, что может вызвать полоску, поскольку баки на такое зачастую не рассчитаны.

Перед первым использованием бак необходимо должным образом подготовить. В первую очередь мембрана или груша проверяется на наличие воздуха. Если воздух есть, его стравливают. Далее бак заполняется водой под очень слабым напором. Это связано с тем, что резина, слеживаясь, склеивается, и если ее слишком резко разлепить, то можно повредить или порвать. Чтобы этого не случилось, необходимо проводить заполнение медленно и осторожно.

При выборе места для эксплуатации необходимо, чтобы был обеспечен свободный доступ к механизму с любой стороны. Вообще, перепоручить подключение гидроаккумуляторного бака в системе водоснабжения лучше всего опытным специалистам, поскольку можно по неопытности не учесть некоторых неочевидных, но важных факторов, таких как перепад давления или несоответствие сечения труб водопровода. Такие риски недопустимы, поскольку гидроаккумулятор – агрегат достаточно дорогой, да и ремонт водопроводной системы вылетит в копеечку.

Регулировка

После того, как бак был приобретен и принесен домой, первым делом необходимо проверить давление внутри него. Обычно оно равно 1,5 барам, однако нередко из-за утечек вследствие долгого хранения давление падает. Давление проверяется при помощи манометра.

Вы можете проверить его, находясь в магазине. Тогда прямо в момент покупки попросите продавца-консультанта произвести необходимые замеры. Точность манометра, предлагаемого в магазине, обыкновенно достаточно высокая, чтобы погрешность не сильно повлияла на конечный результат изменений.

Обыкновенно специалисты рекомендуют выставлять такое давление, которое будет на 10% ниже, чем в мембране при включении насоса. Чтобы отрегулировать уровень, подкачайте воздушную камеру или стравите излишек воздуха. Однако стоит иметь в виду, что перепады давления крайне негативно сказываются на сроке службы мембраны. Если перепад будет больше 1,5 баров, то это увеличит нагрузку.

Также давление должно выставляться с оглядкой на то, для чего именно вам нужен бак. Например, некоторые любят принимать душ с сильным напором воды или пользоваться гидромассажем. Тогда давление в воздушной камере должно быть несколько выше, чем если вы хотите только принимать ванну. Однако давление в воздушной камере не должно быть слишком большим, иначе вам просто не удастся накачать воду в мембрану. Слишком маленькое давление тоже губительно: мембраны не рассчитаны на повышенный объем воды.

Настройка реле

После того как регулировка гидроаккумулятора произведена, переходят к подстройке реле, отвечающего за включение и выключение насосной станции.

Чтобы сделать настройку правильным образом, произведите следующие действия:

  • Откройте крышку отсека, в котором находится реле.
  • Взгляните на то, из чего это реле состоит. Вы увидите две пружины и гайки. Большие пружина и гайка обозначим как P, а малые – как дельта P.
  • Сначала разберитесь с составляющими, отвечающими за включение насоса. Это группа P. Чтобы сделать пружину более реагирующей на давление, немного подкрутите большую гайку.
  • Группа дельта P отвечает за выключение насоса. Подтянув ее, вы обозначите выключение насоса в тот момент, когда мембрана еще не до конца заполнена водой.

После того, как вы произвели настройки, протестируйте, что получилось. Если вы не очень довольны результатом, подкрутите или ослабьте гайки снова.

Заполнение водой

После того как давление внутри гидроаккумулятора выставлено, а реле настроено, можно переходить непосредственно к наполнению гидробака. Здесь вам снова понадобится качественный манометр с подробной шкалой значений и малой погрешностью. Необходимо подключить его к баку и производить заполнение водой, строго наблюдая за значениями.

Вооружитесь техническими характеристиками вашего бака. В них указано, какое давление можно считать нормальным, а какое – предельным. Если значения манометра приближаются к предельным показателям, немедленно остановите поток воды и постарайтесь выровнять давление посредством стравливания или добавления воздуха в воздушной камере.

Наполняя гидроаккумуляторный бак, необходимо вручную отключить насос в тот момент, когда давление станет оптимальным. После этого производят корректировку реле согласно желаемым параметрам, ослабляя или подтягивая маленькую пружину. Имейте в виду, что достаточным является давление в 3 бара, хотя можно его варьировать по своему усмотрению. Разница между давлением для включения и отключения насоса должна составлять около 1-1,5 бар. Как показывает практика, этого вполне достаточно.

Произведя все перечисленные действия, можете смело приступать к полноценной эксплуатации своего гидроаккумулятора. Раз в пару месяцев проверяйте давление в нем, производите осмотр реле и стыков с водопроводной системой, а также наблюдайте за работой насоса.

Приведенная здесь схема подключения не является единственной. Есть еще несколько вариантов, нашедших применение в бытовых условиях.

Схема: варианты

В первую очередь, схема подключения гидроаккумулятора к насосной станции зависит от тех функций, которые на нее накладываются, а также от способа использования самого гидробака. К наиболее востребованным относятся следующие варианты.

Оборудование выбирается исходя из планируемого расхода воды при пиковом потреблении. Чем большего объема будет емкость, тем меньше циклов включения и выключения будет совершать насосное оборудование при одних и тех же циклах открытия и закрытия водопроводных кранов.

Обычно применяются стандартные емкости на 24 литра, но выпускаются также большие емкости объемом 100 литров и более, которые устанавливаются в зданиях с большим числом потребителей воды. Например, с маленькой емкостью первое включение насоса произойдет после мытья рук в ванной и набора воды в чайник, а второе включение произойдет после слива воды в унитазе.

С большим баком воды насос произведет только одно включение после этих трех операций. В любом случае система будет работать и с большим и с малым баком.

Выбор оборудования зависит от пожеланий хозяев, и возможности разместить такой аппарат в помещении. Малый бак можно разместить даже под раковиной, а большой бак устанавливается в отдельном помещении, как правило, вместе с насосами. При установке следует учесть его вес и предусмотреть возможность слива воды из него.

Диагностика и устранение неисправностей

В процессе эксплуатации гидроаккумулятора может возникнуть множество проблем, и необходимо знать, как устранить каждую из неисправностей. Для этого надо учитывать причины, которые могут повлечь за собой подобные неприятности.

  • При сбоях в работе насосной установки, когда она часто включается и выключается, дело может быть в мембране. В этом случае рекомендуется протестировать ее целостность и в случае чего заменить на новую, предварительно хорошо просушив металлический корпус бака.
  • Возникновение протечки рядом с пневмоклапаном, через который можно стравливать воздух или наполнять бак, тоже связывают с нарушением целостности мембраны. Как и в предыдущем случае, мембрану нужно заменить.
  • Для слишком низкого давления в клапане может быть несколько причин. Самое простое – недостаточная толщина воздушной прослойки. В этом случае нужно лишь добавить немного воздуха внутри гидробака. Вторая причина более серьезная. Если сломана деталь, через которую выходит воздух, придется заменить ее. Возможно, понадобится проведение сварочных работ.
  • Течь у трубы, которая идет от насоса, может возникнуть из-за потери герметичности. В этом случае нужно попробовать затянуть фланец немного туже, чтобы он прилегал плотнее. Если это не помогло, рекомендуется полностью заменить детали.
  • Если напор в кране неравномерный, несмотря на наличие гидробака, то дело может быть в эластичной полости. Проведите полный ее осмотр, протестируйте несколько раз. Если у вас остались сомнения относительно ее герметичности, то замените имеющуюся деталь на новую.
  • Слабый напор связан отнюдь не с мембраной, а с тем, что ваш насос может работать неправильно или вообще быть неисправным. Обязательно проверьте насос на работоспособность. Почините его в случае обнаружения неисправности. Вторая причина может быть в неправильном выборе объема гидроаккумулятора. В этом случае есть только один путь – замена гидробака на подходящий.

О неправильной работе накопительного бака свидетельствует частое включение насоса. Это может быть вызвано отсутствием воздуха в баке в силу разрыва мембраны, либо стравливанием его через клапан.

Правила эксплуатации

Гидроаккумуляторы для систем домашнего водоснабжения — принцип работы и устройство

Установив гидроаккумулятор нужно соблюдать в дальнейшем три несложных правила:

  • Использовать ба исключительно по назначению, в соответствии со спецификацией производителя. Это касается прежде всего температуры жидкости и диапазона рабочего давления.
  • Регулярно производить мониторинг настроек данного устройства. Это делается с помощью манометров обвязки бака и устройств контроля давления на насосе и управляющем реле. При фиксировании аномальных показателей нужно прекратить работу оборудования (прежде всего насоса) и либо самостоятельно найти причину данного сбоя или обратиться к сертифицированному специалисту.
  • Ежегодно производить не только визуальный, но и внутренний осмотр устройства. При необходимости (следы износа) заменять его детали на новые. Речь идет о мембране (баллоне), ниппеле, золотнике и манометрах обвязки.

Заключение

Гидроаккумулятор — важный прибор, который стоит устанавливать при создании автономной системы водоснабжения. Он обеспечит стабильное давление в системе и исключит частые включения насосного оборудования. При его выборе во внимание обходимо предпринимать важные факторы, учитывая условия эксплуатации и особенности системы водоснабжения, которая используется в доме. В этом случае можно правильно подобрать модель.

При покупке необходимо точно знать способы ее монтажа. Это позволит определиться с моделью установки — вертикальной или горизонтальной. Подбор оптимального оборудования обеспечит эффективность его работы и длительный срок службы.

Расширительная емкость является важным элементом водопроводной системы. Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения можно легко подключить или заменить своими силами. Его можно ремонтировать в домашних условиях. Неполадки в работе легко идентифицируются и устраняются.

Гидроакумуляторы, принцип работы которых проверен временем, являются современным и достаточно бюджетным решением проблемы нестабильной подачи воды как для загородного, так и городского дома. Это устройство способно на долгие годы обеспечить комфортную и бесперебойную работу внутридомового водопровода.

Гидроаккумулятор – очень нехитрое по своей сути устройство, но от его исправности и правильности подбора модели напрямую зависит работоспособность системы локального водопровода и комфорт проживания в доме.

Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

  • Скважина для воды: как пробить источник своими руками?Скважина для воды: как пробить источник своими руками?
  • Чем хороша пластиковая крышка на колодец: обзор производителейЧем хороша пластиковая крышка на колодец: обзор производителей
  • Как выбрать водоснабжение для дома: колодец или скважина что лучшеКак выбрать водоснабжение для дома: колодец или скважина что лучше
  • Как быстро сделать систему водоснабжения частного дома из колодца своими руками?Как быстро сделать систему водоснабжения частного дома из колодца своими руками?
  • Оборудование для колодцев: пластиковые кольцаОборудование для колодцев: пластиковые кольца
  • Достоинства и недостатки пластиковых кессонов для скважинДостоинства и недостатки пластиковых кессонов для скважин
  • Скважина в частном доме: плюсы и минусы, особенности водоснабженияСкважина в частном доме: плюсы и минусы, особенности водоснабжения
  • Как обустроить на участке абиссинский колодец своими руками?Как обустроить на участке абиссинский колодец своими руками?