Гидроаккумулятор: принцип работы и устройство оборудования. Как выбрать и установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, принцип работы Принцип работы гидроаккумулятор для систем водоснабжения

26.06.2019

Системы автономного водоснабжения имеют множество преимуществ, обусловленных независимостью от центральной линии подачи воды. Но также у них есть и недостатки, одним из которых является риск гидроудара. При резком открытии крана в контуре повышается давление, которое может негативно сказаться на состоянии трубопровода и насосного оборудования. Застраховать коммуникации от подобных явлений позволяет гидробак для воды, выполняющий функцию буферного содержания жидкости.

Устройство гидробака

Гидробак - это резервуар, конструкция которого рассчитана на временное содержание воды. В качестве материала для корпуса обычно используется сварная сталь. Для защиты поверхности производители используют разные покрытия, наиболее распространенным среди которых является порошковая краска с оплавлением. Конструкция обычно дополняется приваренными стойками и контрфланцем. Для подключения применяется оцинкованный фланец, обеспеченный штуцером. Количество коммуникационных выходов может меняться в зависимости от модели резервуара. В обязательном порядке устройство гидробака для воды включает и мембрану. Она обычно выполняется из бутилкаучука и может заменяться в процессе эксплуатации. Это общее устройство, но его исполнение может быть разным - в частности, по конструкции модели делятся на вертикальные и горизонтальные.

Виды конструкций

В условиях небольшого пространства рекомендуется использовать вертикальные модели гидробака, которые занимают немного места, но также отличаются и небольшим объемом. К особенностям такого оборудования относят наличие книппеля на корпусе, который позволяет выпускать лишний воздух. В выборе вертикальных гидробаков изначально стоит рассчитывать и возможность подключения погружного насоса - как правило, оба агрегата подбираются вместе с учетом соответствия их рабочих параметров. Тема выбора насоса принципиальна для такого типа оборудования. Здесь важно вспомнить, для чего нужен гидробак для воды в принципе? Он выполняет защитную функцию по отношению к насосному оборудованию и сопряженным с ним трубопроводом. И если используется поверхностный насос, то выбор стоит делать в пользу горизонтального гидробака. Это решение связано с тем, что резервуары этого типа поддерживают возможность верхнего крепления. То есть насос размещается на гидробаке. Но важно учитывать, что такая конструкция займет больше места, но зато и объем демпферной емкости тоже будет выше. Для выпуска излишнего воздуха из бака в этом случае предусматривается отдельный контур трубопровода. Технически эту функцию реализует выходной ниппель и сливной канал с шаровым краном.

Принцип работы оборудования

Разобравшись с конструктивным устройством гидробака, можно перейти к изучению его принципа работы. Начать следует с того, что стандартная система автономного водоснабжения работает под давлением от 1 до 3 атм. Крайние уровни этого показателя как таковые не вредят перекачивающему воду оборудованию и трубопроводу, но резкий перепад может спровоцировать гидроудар. И даже если система его выдержит в отдельных случаях, то регулярные нагрузки давления негативно будут сказываться на ресурсе насоса. В чем же выражается принцип работы гидробака для воды с точки зрения защиты от резких перепадов давления? Наличие такого дополнения в контуре системы водоснабжения позволит в случае потенциального повышения давления переносить нагрузку на резервуар. Вода, содержащаяся в баке, будет использоваться в первую очередь при оптимальном поддержании давления. Когда запас исчерпается, будет подключен уже основной ресурс трубопровода, но также в условиях приемлемых показателей давления.

Характеристики агрегата

В выборе гидробака следует учитывать два основных показателя - рабочее давление и объем. Что касается давления, то специалисты рекомендуют использовать агрегаты, которые поддерживают значение на 0,1-0,5 бара меньше по сравнению с оптимальной нагрузкой насоса при включении. Если приемлемым давлением для конкретного насоса является показатель в 1,7 бара, то резервуар следует подбирать со значением в 1,4-1,6 бара. Объем резервуара также бывает разным. Стандартом для домашних систем автономного водоснабжения считается 80-100 л. Если планируется обслуживать более 5 точек потребления, то потребуется гидробак для питьевой воды на 300 литров, обеспечивающий функцию перекачивающих агрегатов мощностью более 2 кВт. К слову, для водоснабжения одного потребителя можно ограничиться и емкостью на 25 л, которая может сопрягаться с насосами, силовой потенциал которых составляет до 0,5 кВт.

Грузовые гидробаки

Начало развитию концепции данного оборудования положило изобретение грузовых баков. Они имеют простое устройство и работают по принципу расхода потенциальной энергии груза. В процессе работы резервуар обеспечивает давление на воду, что и позволяет создавать оптимальный баланс нагрузки в контуре. К достоинствам таких гидробаков для воды можно отнести высокую вместимость, нетребовательность в техническом обслуживании и доступный ценник. Но также у грузовых баков есть и существенные недостатки, которые отражаются в низких показателях поддерживаемого давления, крупных размерах и рисках протечки. Кроме того, подобное оборудование имеет ограничения по возможностям подключения к насосному оборудованию - это касается в первую очередь энергоемкости. Насос в системе водоснабжения должен быть маломощным, иначе гидробак не справится с функцией выравнивания перепадов давления.

Пружинные гидробаки

В данном случае процесс нормализации давления в системе водоснабжения обеспечивается механической энергией. Она формируется при сжатии пружинного механизма, что позволяет вырабатывать достаточное усилие для накопления воды и ее возвращения в контур при резких перепадах давления. В отличие от грузовых емкостей, такой бак отличается высокой энергоемкостью, поэтому его можно использовать в системах с мощными насосами. Однако, сантехническая фурнитура подобных устройств ограничивает их применение из-за риска повреждений под влиянием агрессивных сред. Это оптимальный гидробак для холодной воды, но высокие температуры негативно сказываются на поршневых уплотнителях. Также имеют место риски поломок и деформаций пружинной группы.

Пневмогидравлические гидробаки

Резервуары этого типа широко используются и на предприятиях, и в бытовой сфере. Энергия для контроля давления вырабатывается за счет сжатого газа. Данным принципом создания гидравлического усилия обуславливаются и особенности конструкции агрегата. Она имеет в своем составе плавающий поршень с гибкой мембраной и поплавковый механизм контроля рабочих параметров среды. Стимуляцию оптимального уровня жидкости в баке обеспечивает мембрана, которая растягивается или сжимается в зависимости от текущего уровня давления в линии водоснабжения. Материалы изготовления конструкции позволяют использовать этот гидробак и для горячей воды без риска преждевременных поломок. Производители рассчитывают элементную базу на эксплуатацию с повышенными показателями давления при большом количестве рабочих циклов.

Монтаж гидробака

Устанавливать агрегат желательно в отапливаемом помещении на устойчивой поверхности и вблизи перекачивающего оборудования. Фиксация может обеспечиваться комплектной фурнитурой в виде крепежных приспособлений или за счет каркасных профилей - например, если речь идет об установке на базе самого насоса. Перед тем, как подключить гидробак для воды к снабжающему контуру, следует промыть систему. Для этого в канал подается вода с небольшой нагрузкой давления на 5-10 мин. Этот сеанс необходимо повторить еще 2-3 раза, после чего система вводится в инфраструктуру водоснабжения. Первый запуск устройства можно осуществлять под давлением не более 2 атм. В процессе эксплуатации важно предотвращать риски засорения бака, его физического повреждения и перенапряжения в результате несоответствия рабочих параметров характеристикам насоса.

Системы управления

Большинство современных гидробаков управляются автоматическими средствами контроля рабочих параметров. Простейшие устройства предусматривают регуляцию оборудования за счет 2-3 команд, подаваемых на запорную арматуру через реле. Сложные высокотехнологичные системы контроля позволяют учитывать несколько параметров, принимая решения об оптимальной и более точной регуляции объемов выпуска жидкости в моменты перепадов давления. К таким системам в частности относится автоматика гидробака «Джилекс». Регулировка давления воды в данном оборудовании осуществляется контрольным реле, принимающим показатели от двух манометров. Один из них располагается в верхней части резервуара и позволяет учитывать давление для оптимального выпуска излишек воздуха. А второй находится на участке между насосом и узлом подачи воды к резервуару. Это наиболее ответственная зона регуляции, с которой напрямую взаимодействует и реле давления, и основной блок управления.

В заключение

Типовая конфигурация устройства водоснабжения с погружным или поверхностным насосом вовсе не требует обязательного использования гидробака. Изначально такие системы проектируются с возможностью применения насосов без дополнительного оборудования. Но если дело касается инфраструктуры с высокой производительностью, то гидробак для воды обеспечит необходимую защиту в случае непредвиденной перегрузки. И даже если не учитывать риски серьезных повреждений коммуникаций, то вспомогательное средство регуляции давления будет способствовать снижению износа агрегатов. К тому же, гидробак может выступать и резервным средством обеспечения водой. Но это касается емкостей с большой вместимостью, которые нечасто задействуются в бытовых системах водоснабжения.

Современный автономный водопровод в обязательном порядке должен быть укомплектован емкостью для хранения некоторого количества воды. Конечно, самый простой вариант такого устройства – пластиковый или металлический бак, установленный где-нибудь на чердаке.

Однако гидроаккумуляторы для водоснабжения уверенно вытесняют обычные накопители, поскольку они удобнее и лучше влияют на состояние системы.

В предложенной нами статье подробно описаны виды гидроаккумуляторов, приведены правила из выбора. Мы детально передали, как производится установка оборудования и его регулировка. Приведенные нами рекомендации обеспечат беспроблемную эксплуатацию устройства и продлят его рабочий ресурс.

Гидроаккумулятор, он же гидробак, он же аккумуляторный или напорный бак – это разные названия одного и того же устройства.

Снаружи это действительно металлический бак, а внутри емкость разделена на две части специальной резиновой прокладкой, которую иногда называют мембраной.

Галерея изображений

Прокладка прочно закреплена у горловины бака, где расположено отверстие для поступления воды. На противоположной стороне емкости имеется еще одно отверстие, оно предназначено для воздуха.

Здесь установлен обычный ниппель. Для чего все это сделано? Мембрана разделяет гидробак на два отделения. С одной стороны от этой прокладки находится вода, а с другой – воздух под определенным давлением.

Для измерения давления в гидроаккумуляторе используют манометр. Некоторые модели дополнительно снабжены фильтром, чтобы внутрь не попадали загрязнения. Материал мембраны – специальная резина. Он не только эластичен, но и безопасен для здоровья людей.

Гидроаккумулятор разделен мембраной на две части. С одной стороны этого вкладыша находится вода, а с другой – воздух под давлением, что позволяет создать напор в водопроводной системе

При подключении гидробака к вода из такого устройства поступает со стабильным напором, что позволяет улучшить качество водопроводной воды и обеспечить необходимые условия для функционирования бытовой техники.

Мембрана гидрообака содержит некоторое количество воды, которое постоянно изменяется, поэтому и мембрана постоянно растягивается или сжимается. При увеличении объема воды сжимается газ, возрастает давление. Регистрирующее пределы давления реле отдает команды насосу на включение/выключение

Например, для нормальной работы автоматических стиральных машин, гидромассажных устройств и другой подобной техники требуются определенные показатели . Практически всегда гидроаккумуляторы комплектуются специальным регулирующим устройством – реле давления.

Этот прибор можно настроить таким образом, чтобы он включал и отключал поступление воды в гидробак в зависимости от давления воздуха. Работает это так: по мере забора воды из устройства давление в его воздушной камере снижается.

Когда оно достигает минимальной отметки, реле давления в автоматическом режиме включает , чтобы восполнить объем воды. В результате давление в гидробаке снова повышается. По достижении максимального установленного значения давления реле отключает поступление воды в гидроаккумулятор.

Эта схема позволяет составить представление о том, какое место занимает гидроаккумулятор в системе автономного водоснабжения частного дома

Такая система позволяет значительно сократить количество включений/отключений насоса, а это продлевает ресурс работы техники. Если бы насос был подключен к домовому водопроводу напрямую, количество циклов включения и отключения было бы значительно выше.

Наличие такого бака в водопроводной системе обеспечивает стабильность ее работы, а также и защиту от возможных гидроударов.

Кроме того, внутри гидроаккумулятора постоянно находится некоторый запас воды, который может оказаться очень кстати, например, при поломке насоса. Понимание принципов работы гидроаккумулятора позволяет выбрать подходящее устройство, обеспечить его правильный монтаж и обслуживание.

Виды гидроаккумуляторных баков

Гидроаккумуляторы различаются по типу установки: они бывают горизонтальными и вертикальными. Вертикальные гидроаккумуляторы хороши тем, что под их установку проще найти подходящее место.

Как вертикальная, так и горизонтальная разновидность снабжены ниппелем. Вместе с водой внутрь устройства поступает и некоторое количество воздуха. Он постепенно накапливается внутри и “съедает” часть объема гидробака. Чтобы устройство работало исправно, необходимо этот воздух время от времени стравливать через этот самый ниппель.

По типу установки различают вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы. Они имеют некоторые различия в процессе обслуживания, но на выбор во многом влияют размеры места установки

В гидроаккумуляторах, которые устанавливают вертикально, предусмотрен ниппель, который предназначен именно для этих целей. Достаточно нажать на него и подождать, пока воздух покинет устройство. С горизонтальными баками все немного сложнее. Помимо ниппеля для стравливания воздуха из емкости устанавливают запорный кран, а также отвод в канализацию.

Все это относится к моделям, способным накапливать объем жидкости более 50 литров. Если емкость модели меньше, то никаких специальных приспособлений для удаления воздуха из полости мембраны в них не имеется, независимо от типа установки.

Но воздух из них все же необходимо удалять. Для этого из гидроаккумулятора периодически сливают воду, а затем вновь заполняют емкость водой.

Перед началом процедуры следует отключить электропитание реле давления и насоса, или же всей насосной станции, если гидробак находится в составе такого устройства. После этого нужно просто открыть ближайший смеситель.

Воду сливают до тех пор, пока емкость не опустеет. Далее кран закрывают, на реле давления и насос подают электропитание, вода заполнит емкость гидроаккумулятора в автоматическом режиме.

Гидроаккумуляторы с корпусом синего цвета используют для холодной воды, а красные – для систем отопления. Не стоит использовать эти устройства в других условиях, поскольку различаются они не только цветом, но и материалом мембраны, и способностью переносить определенный уровень давления

Обычно предназначенные для автономных инженерных систем баки различаются по цвету: синие и красные. Это предельно простая классификация: если гидробак синий, значит, он предназначен для систем холодного водоснабжения, а если красный – для установки в отопительный контур.

Если же производитель не обозначил свою продукцию одним из этих цветов, то назначение устройства следует уточнить в техническом паспорте изделия. Помимо цвета эти два типа гидроаккумулятора различаются, главным образом, по характеристикам материала, использованного при изготовлении мембраны.

В обоих случаях это резина высокого качества, предназначенная для контакта с пищевыми продуктами. Но в синих емкостях стоят мембраны, рассчитанные на контакт с холодной водой, а в красных – с горячей.

Очень часто гидроаккумулятор поставляется как часть насосной станции, которая уже укомплектована реле давления, манометром, поверхностным насосом и другими элементами

Синие устройства способны переносить более высокое давление, чем емкости красного цвета. Не рекомендуется использовать для холодной воды гидроаккумуляторы, предназначенные для систем ГВС и наоборот. Неправильные условия эксплуатации приведут к скорому износу мембраны, гидробак придется ремонтировать или даже полностью заменить.

Как выбрать подходящий гидробак?

Один из важнейших показателей при выборе гидроаккумулятора – количество воды, которую он может вместить. Для этого можно воспользоваться следующей формулой:

Выбирая гидроаккумулятор, следует вычислить подходящий объем устройства. Слишком маленький гидробак не обеспечит потребности системы, а слишком большой приведет к неоправданным затратам

А из этой таблицы можно взять значение поправочного коэффициента в зависимости от мощности насоса:

Рассчитывая объем гидроаккумуляторного бака для системы водоснабжения, следует использовать специальный поправочный коэффициент, который учитывает мощность водяного насоса

Для бытовых нужд обычно достаточно устройства, емкость которого составляет около 25-50 литров. Конечно, расчетное значение редко совпадает с реальными объемами типовых моделей гидроаккумуляторов.

В таком случае просто берут бак с немного большим объемом. Например, если по формуле вычислено значение 32,5 л, то можно смело приобретать бак емкостью 35 литров.

Следует помнить, что наружные размеры бака и объем воды, который он может вместить, это разные цифры. Обычно вода занимает примерно треть общего . Из формулы становится ясно, что чем более мощный насос используется для автономного водоснабжения в доме, тем более емкий гидробак следует приобрести.

Частое отключение электроэнергии в местности, где расположен дом, это хорошая причина, чтобы выбрать бак побольше. Таким образом, в распоряжении семьи будет небольшой запас воды.

Однако не стоит усердствовать и выбирать слишком крупный гидроаккумулятор. В таком устройстве вода будет заменяться слишком медленно, а это приведет к ухудшению ее качества.

В этой таблице подробно представлены сведения о том, какой именно объем воды можно хранить в гидроаккумуляторе с конкретными характеристиками

Именно поэтому при расчетах учитывают максимальный объем воды, которая проходит через водопроводную систему. Еще один важный момент относится к моделям иностранного производства. Такие устройства не всегда можно без проблем соединить с водопроводными системами в России или на территории ближнего зарубежья.

Галерея изображений

Монтажа и регулировка

К установке гидроаккумулятора предъявляют более строгие требования, чем при установке обычного накопительного бака. Дело в том, что установленный на чердаке накопитель статичен, а вот гидробак находится в динамическом движении: вода поступает и отбирается из емкости, мембрана растягивается и сжимается и т.п.

Чтобы вибрация не передавалась системе водоснабжения и окружающим предметам, гидроаккумулятор устанавливают на ровном и прочном основании, используя при этом амортизирующие резиновые прокладки.

Место, в котором установлен гидробак, должно быть достаточно просторным и доступным. Такие устройства нуждаются в периодической настройке, проверке и обслуживании.

Перед установкой необходимо выяснить, какое давление должно быть в пустом гидроаккумуляторе. Номинальное значение этого показателя обычно равно 1,5 бар. Именно такое давление устанавливает производитель. Однако с течением времени часть воздуха может выйти из емкости.

Для измерения давления в гидроаккумуляторе можно использовать любой исправный манометр, который позволяет получить сведения с точностью не менее 0,5 бар

Поэтому следует измерить давление с помощью манометра, а затем подкачать воздух или стравить его, если давление оказалось избыточным. Не помешает также уточнить значение нормального давления воздуха в пустом гидробаке, используя технический паспорт изделия. Поскольку золотник имеет типовые размеры, для замеров подойдет практически любой манометр.

Если гидроаккумулятор по какой-то причине не укомплектован измерительным прибором, можно взять автомобильный манометр. Главное, чтобы он был исправным и достаточно точным. Требуется шкала с делениями от 0,5 бар или меньше. Электронные устройства также можно использовать для таких измерений.

После того, как гидробак заполнен, настроен и подключен к водопроводной системе, можно выполнить настройку реле давления. Оно обычно снабжено инструкцией, в которой подробно изложен порядок действий.

Под крышкой корпуса устройства находятся две регулировочные пружины. Большая пружина, обозначенная как Р, позволяет выставить минимальное давление, при котором реле включает насос и начинает закачку воды в гидроаккумулятор.

С помощью малой пружины, обозначенной как Р, выставляют разницу между верхним и нижним давлением, т.е. давлением отключения и включения. По мере отбора воды из гидробака давление изменяется.

Когда оно достигнет нижней отметки, контакты реле замкнутся, и включится насос. В процессе настройки реле давления придется пару раз наполнить гидроаккумулятор, а затем его опустошить.

Обычно разница между давлением включения и отключения составляет около двух бар. В паспорте гидробака указано максимальное давление, на которое рассчитан прибор, однако не имеет смысла пытаться накачать его “под завязку”.

При работе на предельных показателях элементы устройства быстрее изнашиваются. В процессе следует учесть один важный момент – разница между давлением отключения и давлением воздуха в гидроаккумуляторе должна составлять около 10%.

После того, как , его необходимо правильно обслуживать. Примерно один раз в месяц следует проверять настройки реле давления и корректировать их, если возникла необходимость. Кроме того, нужно проверять состояние корпуса, целостность мембраны и герметичность соединений.

Наиболее частая поломка в гидробаках – разрыв мембраны. Постоянные циклы растяжения – сжатия со временем приводят к повреждению этого элемента. Резкие перепады показаний манометра обычно свидетельствуют о том, что мембрана порвалась, и вода поступает в “воздушный” отсек гидроаккумулятора.

Чтобы убедиться в наличии поломки, нужно просто стравить из устройства весь воздух. Если следом за ним из ниппеля потечет вода, значит, мембрана точно требует замены.

К счастью, выполнить такой ремонт относительно несложно. Для этого необходимо:

Отключить гидробак от водопровода и электропитания.
Отвинтить болты, которые удерживают горловину устройства.
Удалить испорченную мембрану.
Установить новую мембрану.
Собрать устройство в обратном порядке.
Выполнить установку и подключение гидробака.

По окончании ремонта настройки давления в баке и реле давления следует проверить и отрегулировать. Соединительные болты необходимо закручивать равномерно, чтобы предотвратить перекос новой мембраны, и чтобы ее край не соскользнул внутрь корпуса гидробака.

Заменить мембрану гидроаккумулятора относительно несложно, однако нужно позаботиться о том, чтобы новая мембрана была такой же как прежняя

Для того болты устанавливают в гнезда, а затем поочередно делают буквально паре поворотов первого болта, переходят к следующему и т.д. Тогда мембрана будет прижата к корпусу одинаково по всей окружности. Распространенная ошибка новичков в деле ремонта гидроаккумулятора – неправильное использование герметизирующих средств.

Место установки мембраны в обработке герметиком не нуждается, напротив, присутствие таких веществ может ее повредить. Новая мембрана должна быть точно такой же, как и старая и по объему, и по конфигурации. Лучше сначала разобрать гидроаккумулятор, а затем, вооружившись испорченной мембраной в качестве образца, отправляться в магазин за новым элементом.

Выводы и полезное видео по теме

В этом видеоролике подробно рассмотрен принцип работы гидроаккумулятора:

Но все затраты полностью окупаются, поскольку при наличии гидробака и качество водопроводной воды лучше, и ресурс работы насосного оборудования значительно возрастает. Наконец, это просто удобно, потому что в водопроводе всегда есть стабильный напор воды, о котором заботится надежная автоматика.

Пишите, пожалуйста, комментарии, в расположенной ниже блок-форме. Задавайте вопросы по заинтересовавшим моментам в представленной информации, делитесь полезными сведениями, размещайте фотоснимки и советы. Возможно, ваши рекомендации будут полезны посетителям сайта.

Гидроаккумулятор обеспечивает постоянный и ровный поток воды в автономных сетях водоснабжения. Этот прибор, нередко называемый гидробаком, сглаживает скачки давления при разборе ресурса потребителями и при запуске (выключении) насоса.

Как устроен гидравлический аккумулятор – простая и надежная конструкция

Стабильно функционирующая водопроводная система частного жилища является заслугой его владельца. Люди, которые сталкивались с монтажом и эксплуатацией автономных сетей водоснабжения, представляют себе, насколько трудно избежать сбоев при подаче воды в таких комплексах. Иногда достаточно всего одного скачка давления, чтобы дорогостоящая техника, подключенная к водопроводу (например, водонагреватель, машина для мытья посуды), вышла из строя. Решение подобной проблемы одно – установка гидроаккумулятора. Он поддерживает заданное давление в системе, создает определенный запас воды и исключает риск поломки бытового электрооборудования. Необходимость монтажа такого аппарата очевидна.

Устройство гидроаккумулятора достаточно простое. Он изготавливается в виде резервуара из металла, внутри которого устанавливается каучуковая (резиновая) мембрана. Последняя визуально похожа на грушу. Мембрана закреплена на корпусе гидробака посредством специального фланца с патрубком. В груше под давлением накапливается вода. Пространство между корпусом аккумулятора и мембраной заполняется сжатым воздухом (если речь идет о бытовых устройствах) либо инертным газовым составом (промышленные гидробаки). Давление в системе при этом поддерживается на уровне 1,5–3 бар. Воздух в гидравлический аккумулятор в домашних условиях можно закачать, используя обычный автомобильный или даже велосипедный насос.

Рассматриваемые приспособления принято делить на три типа:

1. Для систем холодного водоснабжения. Устройство подает воду и накапливает ее, предохраняет насосное оборудование от раннего износа, обусловленного частыми включениями и выключениями системы, предохраняет электротехнику в доме от гидроударов.
2. Для горячей воды. Такой гидроаккумулятор для систем водоснабжения может без проблем работать в высокотемпературных средах.
3. Расширительные баки. Они предназначены для закрытых систем водяного отопления.

Устройство и принцип работы всех этих аппаратов идентичны. О том, как функционирует такое оборудование, мы расскажем далее.

Принцип функционирования гидробака – как все происходит?

При включении насосного оборудования вода начинает поступать в мембрану. Объем груши увеличивается. Это приводит к тому, что воздух в корпусе гидроаккумулятора (вне мембраны) сжимается и формирует некоторое давление. При достижении заданной величины последнего электронасос по команде управляющего реле отключается. Сжатый воздух давит на воду в груше и толкает ее по водопроводу. Потребитель открывает кран. Вода начинает идти по нему, поступая из гидравлического бака под заданным давлением.

Через некоторое время воды в мембране становится меньше. Из-за этого снижается и величина давления. Когда она становится минимальной, снова срабатывает реле, происходит автоматический запуск насоса. Далее все идет по уже описанной выше схеме. Насосное оборудование запускается тем чаще, чем меньший по объему гидробак используется. Оптимальная вместимость гидравлического аккумулятора для бытового использования равняется 100 л. В данном случае реле срабатывает за 60 минут не более 5–15 раз. При таких показателях износ гидрооборудования будет минимальным. Важно понимать, что более частые запуски насоса ведут к преждевременному износу мембраны и других элементов аккумулятора.

Вода, поступающая в бытовые гидробаки, чаще всего поднимается из колодцев или специально обустроенных скважин. Такая жидкость характеризуется повышенной насыщенностью кислородом. Он может скапливаться в груше, выделяясь при функционировании домашнего водопровода. Кислород необходимо периодически удалять из системы. Для этих целей во многих моделях гидроаккумуляторов на корпусе (в верхней его части) монтируется особый клапан. В случае потребности он самостоятельно стравливает лишний кислород.

Активная эксплуатация гидробака нередко становится причиной снижения величины давления воздуха. От такого естественного износа не застраховано ни одно оборудование. Специалисты рекомендуют раз в 10–12 месяцев полностью опустошать аккумулятор и проверять показатель давления. Эта простая процедура станет гарантией комфортного использования водопровода в частном жилище.

Вертикальный и горизонтальный гидроаккумуляторы – есть ли разница?

Описываемые в статье баки монтируются по двум схемам: вертикально и горизонтально. Конкретный вид гидроаккумулятора следует подбирать, исходя из того, насколько компактно он впишется на участок, который будет отведен для его установки. Кроме того, в вертикальных и горизонтальных приспособлениях воздух из мембраны удаляется по-разному. Это важно. В вертикальных устройствах стравливание скопившегося кислорода осуществляется посредством предохранительного клапана (мы уже упоминали его). А вот в горизонтальных необходимо дополнительно устанавливать специальный трубопровод для удаления воздуха. Конструктивно добавочная магистраль состоит из шарового крана, слива и ниппеля (его называют выводным).

Обратите внимание на следующие нюансы:

Вертикальные гидроаккумуляторы объемом менее 100 л никогда не снабжаются предохранительным клапаном. Стравливание воздуха в подобных приспособлениях выполняется посредством полного их опорожнения.
Горизонтальные гидробаки разумнее подключать к наружным насосам, вертикальные – к погружным, установленным внутри специально отведенного для них помещения.

Возможность стравливания воздуха должна присутствовать в любом гидробаке. Если не освобождать оборудование от скопившегося в нем кислорода, в водопроводе очень быстро появятся воздушные пробки. Они не позволят вам эффективно эксплуатировать систему домашнего водоснабжения.

Грамотный выбор оборудования – что учесть?

Нормальная работа водопровода в первую очередь зависит от правильного подбора гидравлического бака. Мы говорили, что его объем должен находиться в районе 100 л. Это – оптимальный вариант. Для более точного расчета требуемого объема придется подробнее разобраться с тем, зачем нужен гидроаккумулятор, а точнее – с какой именно целью он устанавливается. Если монтаж гидравлического приспособления производится исключительно с целью поддержания определенного напора воды, вполне достаточно бака на 24 литра. Но при условии, что к водопроводу подключено не более трех точек водозабора (например, ванная, мойка на кухне, стиральная машина). При увеличении их количества придется добавлять еще один гидробак.

Заметим, что вы можете просто купить дополнительный аккумулятор и установить его в систему. Старое приспособление демонтировать не нужно. Объем двух устройств будет суммироваться.

Для снятия чрезмерных нагрузок на насосное оборудование 24-литровым баком не обойтись. В этом случае нужно сразу приобретать более вместительный гидроаккумулятор. Если устройство устанавливается с целью компенсации нехватки воды в пиковый период ее потребления, рекомендуется покупать емкость на 50 л. А вот в ситуациях, когда гидравлический бак применяется в качестве резервного водоисточника, придется раскошелиться на приспособление вместимостью более 100 л. Заметим, что принцип работы гидроаккумулятора любого объема остается неизменным.

Также следует определиться с величиной давления в баке, когда в нем нет воды. Интересующий нас показатель указывается на корпусе гидравлического аккумулятора. Для подъема воды по трубопроводу высотой 10 м необходимо обеспечить давление в 1 бар, 5 м – 0,5 бар. Если гидробак планируется разместить в подвальном помещении, следует добавить еще 1 бар. Этот излишек нужен для того, чтобы вода без затруднений перекачивалась на уровень первого этажа жилого дома. Давление гидроаккумулятора обязано быть немного меньше (на 0,5 бара), чем давление используемой вами (насоса).

Подключение гидравлического бака – минимум сложностей

Самостоятельная установка гидроаккумулятора в систему снабжения водой не вызывает каких-либо серьезных проблем. Если устройство подключается к сетям с насосным оборудованием поверхностного типа, порядок действий будет следующим:

Измерьте давление внутри гидроаккумулятора. Его величина должна быть на 0,2–1 бар меньше по сравнению с давлением реле запуска насоса.
Подготовьте штуцер для соединения в одну цепь реле, гидробака, манометра и насоса. Нюанс. Берите штуцер с пятью выходами. "Лишний" вход потребуется для подключения водопроводной трубы.
Купите реле для корректирования давления, а также фторопластовый материал-уплотнитель (ФУМ-ленту) или паклю с .
Подсоединяете штуцер к баку посредством фланца (на нем обязательно должен быть пропускной клапан) или жесткого шланга.
Прикручиваете по очереди все части системы. Последнее соединение осуществляется к трубе, которая ведет к насосному устройству.

Установленный бак следует проверить на наличие протечек. Если таковые имеются, нужно дополнительно уплотнить места соединения отдельных элементов приспособления ФУМ-лентой либо подходящим герметиком.

При использовании гидравлического бака в системах с погружным насосом нужно учесть, что последний устанавливается непосредственно в месте, откуда вода поступает в жилую постройку (в скважине, колодце). Такая схема потенциально небезопасна. Есть высокая вероятность "отката" воды обратно в источник. Как избежать этого? Достаточно просто – путем монтажа специального обратного клапана. Его ставят непосредственно на насос перед водопроводной трубой. Порядок подключения гидробака будет аналогичным схеме, описанной выше. Но с одним изменением. Сначала вам нужно установить обратный клапан. И только после этого подключать к водопроводной сети все элементы гидравлического аккумулятора.

Выбирайте и устанавливайте гидробак в своем доме, чтобы никогда не знать проблем с системой автономного водоснабжения!

Гидроаккумулятор это одна из важнейших составляющих грамотно спроектированной автономной системы водоснабжения. Установка гидроаккумулятора позволяет значительно продлить срок службы насоса, ведь в противном случае он включался бы при малейшем изменении давления в системе…

Загородная усадьба, как правило, не имеет центрального водоснабжения. В этом случае источником воды являются скважина или колодец, откуда с помощью насоса жидкость нагнетается в систему домашнего водопровода.

Потребление воды – непостоянная величина. Иногда надо набрать стакан воды из крана, а в другом случае – наполнить ванную. В обоих случаях при открытии крана давление воды в системе упадет и включится насос, но если для ванной насос проработает 10 минут, то для стакана воды хватит и 5 секунд. А если надо набрать несколько стаканов воды с интервалом в полминуты, то насос будет включаться для каждого из них – такой режим работы неприемлем для электродвигателя и он быстро выходит из строя. Чтобы этого не случилось, в трубопровод встраивается гидроаккумулятор для систем водоснабжения.

Гидроаккумулятор в частном доме поможет избежать проблем с водоснабжением

Назначение и принцип работы

Основная задача, которая ложится на гидробаки для систем водоснабжения – 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, основной принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения – 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:

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

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

Реле давления подает сигнал, и насос прекращает свою работу.

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:

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

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.

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 . 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

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:

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

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

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.

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.

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.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения с такой вместимостью позволит выполнить потребности в водоснабжении жителей 2-х этажного дома при трех работающих одновременно точках разбора воды.

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

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

Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения проводят в следующем порядке:

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

Гидробак устанавливается на основание, используя специальные прокладки.

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.

На патрубок гидроаккумулятора устанавливается штуцер, имеющий пять выходов.

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:

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.

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.

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. Разобравшись для чего нужен гидроаккумулятор, можно планировать его установку и искать хороших специалистов, которые сделают все на высшем уровне.