Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.
Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.
Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:
- Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
- Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
- Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
- Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.
Устройство гидроаккумулятора
Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.
Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.
В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.
Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.
Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.
В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.
В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.
Принцип работы гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.
Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.
Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.
Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.
В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.
Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.
Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.
Схема подключения гидроаккумулятора
В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.
Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.
На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.
Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.
Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.
Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.
При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.
Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.
Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.
Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.
Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.
Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.
Как установить гидроаккумулятор?
Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.
Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.
Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.
Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.
Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.
При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.
Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.
Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.
Настройка реле давления
Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.
С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.
Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.
Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.
Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.
При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.
В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.
Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.
Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.
Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.
Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.
Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.
Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.
Расчет необходимого объема гидроаккумулятора
Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:
Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1) ,
- Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
- К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
- Pmax – давление при выключении насоса, бар;
- Pmin – давление при включении насоса, бар;
- Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.
В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:
| Pmax (бар) | Pmin (бар) | Pвозд (бар) | A max (куб.м/час) | K (коэффициент) |
| 3.0 | 1.8 | 1.6 | 2.1 | 0.25 |
Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.
Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.
Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.
При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.
Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.
Ремонт и профилактика гидроаккумулятора
Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.
Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.
Причины поломок и их устранение
Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.
Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.
Устранить неисправности можно следующим образом:
- чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
- поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
- поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
- исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
- достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.
Гидроаккумулятор поддерживает необходимое давление в водопроводе и сглаживает перебои в работе насоса.
Если в доме есть такой агрегат, то вам не нужен архаичный бак на чердаке.
Из статьи вы узнаете, как подключить гидроаккумулятор к колодцу или скважине.
Использование гидроаккумулятора
Как устроен и работает гидроаккумулятор? Основа агрегата – стальная емкость, разделенная эластичной резиновой мембраной. В одном отделении воздух, другое заполняют водой. Чем больше воды, тем сильней растягивается мембрана, уменьшая пространство первой камеры. Чем сильней заполнена вторая камера, тем выше давление в первой. Сжатый воздух давит на мембрану, повышая давление воды. Когда потребитель использует воду, давление снижается.
За верхней и нижней границами давления следит датчик, подающий сигнал на насос или блок управления. Когда давление воды в системе ниже установленного уровня (датчик и контроллер регулируют, подбирая необходимые границы срабатывания), включается реле насоса, и вода из скважины поступает в систему. При достижении необходимого давления насос выключается.
Плюсы и минусы использования гидроаккумулятора
Емкость аккумулятора в зависимости от модели составляет от 5 до 100 литров. Поэтому гидроаккумулятор, как место хранения воды, не выдерживает никакого сравнения с любыми баками. Стоимость 100-литрового гидроаккумулятора 10-15 тысяч рублей. Стоимость пластмассового бака емкостью 2-3 кубических метра 2-4 тысячи рублей.
Гидроаккумулятор применяют совместно с глубинным или дополнительным насосом, чтобы создать давление в водопроводе, необходимое для работы бытовых приборов. К примеру, стиральные и посудомоечные машины, проточные водонагреватели (колонки) не работают при давлении ниже 0,5-0,7 атмосфер (Бар).
Глубинные насосы и насосные станции подают воду с давлением 3-5 атмосфер. Работа с закрытой системой, из которой не отбирают воду, увеличивает износ насоса на 15-25 процентов. Поэтому воду, которую подает насос, запасают в баке для воды или гидроаккумуляторе. Чем выше установлен бак, тем больше давление. Каждый метр высоты увеличивает давление воды на 0,1 атмосферу.
Чем больше объем аккумулятора и меньше отбор воды, тем реже автоматика включает насос. Включение чаще 6 раз в минуту увеличивает износ насоса на 20 процентов. При включении чаще 10 раз в минуту, износ увеличивается на 30-40 процентов.
Применение гидроаккумулятора продлевает срок службы насоса, сокращая частоту включений/
Подключение гидроаккумулятора
Владельцы частных домов интересуются тем, как подключить гидроаккумулятор к скважине. Дальше вы узнаете, какие существуют способы подключения, и как выбрать тот или другой способ в различных условиях.
Схема «насос — обратный клапан – гидроаккумулятор — датчик давления». Это самая простая схема, которую применяют с погружными и полупогружными насосами. Насос подает воду в систему, к которой присоединен гидроаккумулятор. Сразу за аккумулятором устанавливают датчик давления, который управляет насосом.
Как выбрать насос для такой системы? Если вы расходуете больше 10 литров воды в минуту, то используйте центробежные насосы. Они производительней на 40-80 процентов, поэтому за минуту подают больше воды, чем вибрационные. Если расход меньше, используйте вибрационные насосы. При глубине до воды в скважине или колодце больше 3 метров используйте только центробежные насосы. Мощности вибрационных насосов не хватит для необходимого давления воды.
Если глубина до воды больше 30 метров, используйте полупогружные насосы.
Схема насос – обратный клапан – бак – дополнительный насос – гидроаккумулятор – датчик давления.
Такая схема снижает нагрузку на основной насос, потому что он работает в стабильном режиме до наполнения бака. Включайте и выключайте насос вручную или установите в баке датчик уровня воды для автоматического управления основным насосом. При такой схеме для основного и дополнительного насосов используйте погружные вибрационные насосы. Они дешевле, и их мощности хватит для потребления до 20 литров в минуту.
При более высоком расходе применяйте для основного погружной центробежный, а для дополнительного поверхностный центробежный насосы.
Использование насосных станций
Насосная станция – готовый агрегат, состоящий из поверхностного центробежного насоса, гидроаккумулятора емкостью 5-10 литров и датчика давления. Если до воды больше 5 метров, используйте насосную станцию как дополнительный насос и датчик давления, это вызвано особенностями работы поверхностных насосов.
Для чего станции дополнительный гидроаккумулятор ? Насос станции, как и остальные виды насосов, плохо реагирует на включение чаще 5-6 раз в минуту. Емкости встроенного ГА хватает только для выравнивания перепадов давления при включении-выключении насоса. Подключив дополнительный ГА, вы обеспечите комфортные условия работы насоса и продлите срок его службы.
Вертикальный или горизонтальный гидроаккумулятор ? Устройство вертикальных и горизонтальных ГА одинаково. Поэтому лучше тот, который больше подходит к вашим условиям. Если у вас много свободного места, используйте горизонтальный. Если свободного места мало, используйте вертикальный. На фотографиях горизонтальный гидроаккумулятор aquasystem и вертикальный reflex объемом 200 литров.
Где купить насосы, станцию, гидроаккумулятор и датчик давления? Эти устройства продаются в хозяйственных и строительных магазинах. Так же их заказывают через интернет-магазины.
При покупке не забывайте оформлять гарантию. Сложная техника время от времени ломается даже при правильном уходе.
Подключение гидроаккумулятора к глубинному насосу выполняйте с соблюдением правил техники безопасности, отключайте электричество, чтобы избежать случайного включения насоса. Давление в водопроводе 1,5-2,5 атмосферы, подключив гидроаккумулятор или датчик, проверьте все соединения на протечку.
Применение гидроаккумулятора продлевает срок службы насосов, повышает давление в системе водоснабжения. Правильное применение гидроаккумулятора превращает пластиковый бак для воды, два дешевых вибрационных насоса и недорогой датчик давления в полноценную насосную станцию. По своим показателям такая станция в 2-3 раза превосходит промышленные аналоги такой же стоимости.
Незаменимым устройством в современных системах водоснабжения является не только насос. Очень часто его дополняют гидроаккумулятором, который может идти как в комплекте с насосом, так и покупаться и устанавливаться отдельно.
Установка гидроаккумулятора является весьма полезным решением, которое повышает качество работы . Рассмотрим подробнее, как именно устроен этот механизм, как он работает и как монтируется.
1 Устройство гидроаккумулятора и принцип его работы
Вначале опишем устройство гидроаккумулятора: это емкость, имеющая металлический корпус, внутри которого располагается мембрана (или же баллон, в зависимости от конструкции). Между ней и стенками корпуса создано давление – благодаря закачанному в пространство сжатому воздуху.
Чаще всего установка применяется в водоснабжении, однако также актуально применять гидроаккумулятор для отопления – для этого он также подходит.
Задачи механизма следующие:
- Накопление воды.
- Поддержание стабильного давления в системе.
- Обеспечение системы водой, когда насос не работает.
Принцип действия следующий: вода поступает в мембрану, нагнетаемая насосом. Мембрана наполняется и заполняет пространство внутри корпуса (естественно – на определенный объем).
С другой стороны на воду начинает давить закачанный воздух, тем самым вытесняя ее в систему водоснабжения. Насос при этом работает до определенного момента – пока давление воды внутри бака не достигнет определенного предела.
После этого агрегат отключается, и «выдавливать» воду в сеть начинает уже воздух, воздействующий на . Ну а когда жидкость из емкости уйдет, и давление опустится до определенной (только теперь уже – минимальной) отметки – насос вновь включится в работу от автоматического блока управления.
1.1 Классификация
Ассортимент изделий на рынке достаточно обширный, так что для покупателя будет полезным предварительно узнать о том, какими именно они бывают, как классифицируются, и какую модель лучше выбрать.
Различия заключаются в целом ряде факторов, о каждом из которых следует упомянуть.
По расположению емкости — устройство может быть как горизонтальным, так и вертикальным.
По виду рабочей части — тоже могут быть отличия. В этом плане имеется две вариации: мембрана или баллон. В первом случае пространство внутри емкости разделено на две части мембраной: в одну – поступает вода, во вторую – закачан воздух.
Во втором случае внутри емкости заключен эластичный баллон, в который поступает жидкость, а воздух – закачан в свободное пространство между его стенками и стенками корпуса.
Отдельно требуется упомянуть об объеме – это, по сути, ключевой параметр любой емкости. Наиболее популярные типоразмеры – это 24, 50, 100 и 200 литров. Однако в продаже можно найти и емкости другого объема – на 6, 12 или наоборот – на 300 литров.
Бывают также и более крупные устройства – к примеру, гидроаккумулятор Aquasystem, который может быть объемом и до 2000 литров. Меньшую вместимость имеет гидроаккумулятор Reflex – наибольшая модель имеет объем 1000 литров. Такие же пределы имеет и гидроаккумулятор Wester.
Также детального внимания заслуживает материал, из которого выполняется мембрана (баллон). Это может быть либо бутил, либо каучук. Отличия достаточно серьезные:
- бутил имеет верхний температурный предел в +99 градусов;
- у каучука эта отметка ниже – только +50 градусов.
Это очень важный нюанс для тех, кто выбирает устройство для отопления. Однако чаще всего устройства современных производителей (тот же гидроаккумулятор Aquasystem) используют именно бутил.
Ну и напоследок требуется упомянуть о производителях изделий этого типа. Выше уже упоминалось несколько наименований, которые пользуются наибольшей популярностью. Это гидроаккумулятор Wester и Aquasystem. Модели этих марок входят в высокобюджетный сегмент, однако и качество имеют соответствующее.
Гидроаккумулятор Reflex стоит уже дешевле, но при этом в качестве практически не уступает. Помимо этих названий можно выделить еще Джилекс, который достаточно популярен на российском рынке своими положительными качествами: дешевизной и надежностью.
1.2 Как правильно произвести расчет объема гидроаккумулятора?
В принципе основной момент, заслуживающий внимания – это объем бака. Выше также упоминалось и об материале мембраны (баллона), однако для отопления такие устройства используются реже, поэтому внимание мы будем заострять именно на вместимости.
Сразу следует сказать, что модели на несколько сотен литров (к примеру – гидроаккумулятор Aquasystem VAV 2000 на 2000 литров или гидроаккумулятор Wester Line WAV 1000 – на 1000) подходят для обеспечения водой больших зданий (гостиниц, больниц – к примеру).
Для обычного жилого дома такого объема будет много, и покупка такой модели будет излишней тратой денег. Тем более что стоят они достаточно много: к примеру, упомянутый гидроаккумулятор Wester Line WAV 1000 обойдется более чем в 10 тысяч долларов, а гидроаккумулятор Aquasystem VAV 2000 – и вовсе в три десятка.
Для коттеджа, в котором постоянно проживает 3-4 человека, будет достаточно емкости объемом до 100-200 литров (и это – с огромным запасом). Часто покупатели в таких условиях ограничиваются моделями по 24-50 литров (к примеру – гидроаккумулятор Aquasystem VAV 50 или гидроаккумулятор Wester Line WAV 50).
Увеличение до 100-200 литров актуально, если жителей в доме больше, и/или имеется большое количество точек водозабора (2 унитаза и 5-10 кранов – к примеру). В этом случае следует обратить внимание на гидроаккумулятор Wester Line WAV 100 или гидроаккумулятор Aquasystem VAV 100.
Для точности приведем более подробный расчет, который поможет покупателю точнее подобрать подходяще устройство.
2 Этапы и нюансы монтажа
С тем, как выполнить расчет и как выбрать устройство – разобрались. Теперь же требуется упомянуть о том, как именно выполняется подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения. При желании эту работу можно выполнить своими руками – если следовать приведенным ниже советам, то сложностей возникнуть не должно.
При этом не важно, какая именно модель подключается – гидроаккумулятор Reflex на пару десятков литров или же бак на 300 литров.
Подготовка выглядит следующим образом:
- Прежде всего – нужно выбрать место, где будет стоять оборудование: станция автоматического водоснабжения и, собственно, сам бак. Их не обязательно располагать рядом, но чаще всего это делается именно так.
- Проверяется давление внутри емкости. Необходимо, чтобы этот показатель был примерно на 0.2-1 атмосферы ниже, чем параметр, установленный на реле автоматического пуска насоса. В противном случае его можно (и нужно) подрегулировать своими руками.
Теперь требуется позаботиться о необходимых деталях для подключения:
- Штуцер, имеющий 5 выходов: для самого бака, для реле автоматического включения, для манометра, для насоса и, собственно, для самой водопроводной линии.
- Манометр (со шкалой до 10 атмосфер).
- ФУМ-лента (для герметизации соединений).
Теперь – рассмотрим, как именно своими руками можно произвести подключение:
- Штуцер подсоединяется к емкости, используя шланг.
- К другим выходам штуцера подключаются манометр, реле, насос и . Каждое соединение предварительно уплотняется ФУМ-лентой.
По завершению работы следует выполнить пробный пуск насоса – чтобы определить герметичность системы. Для этого требуется тщательно осмотреть места соединения: по ним не должно быть утечек.
Подключая своими руками реле давления, обязательно и очень внимательно смотрите на метки, которые нанесены под его крышкой. Их две – это «Сеть» и «Насос»
, и перепутать их ни в коем случае нельзя.
Возможно, что этих меток и вовсе не окажется (бывает и такое у некоторых моделей) – в этом случае своими руками подключение рекомендуется не выполнять, а воспользоваться помощью электрика.
2.1 Как устроен гидроаккумулятор? (видео)
Чтобы обеспечить подачу воды на дачном участке, требуется обустройство гидроаккумулятора. Он обеспечит необходимый уровень давления. В данном агрегате всегда имеется запас жидкости, что делает систему автономной. Монтаж подобного элемента не потребует особых навыков, а работы можно осуществить своими руками.
Гидроаккумулятор.
Функции, назначение, виды
Основная функция гидроаккумулятора – обеспечение стабильного давления. При отсутствии устройства в системе насос работает на износ, даже самое надежное оборудование в таких условиях быстро портится.
Причем процесс затрагивает и другие элементы системы. При перепадах давления они испытывают гидроудар.
Назначение
Использование таких приборов для сглаживания гидроударов – основная цель их применения. Но в систему их подключают и для решения других задач.
Например:
- Обеспечение стабильного давления. Для этого подключаются дополнительно 2 элемента – манометр и реле давления.
- Создание небольшого запаса жидкости, если прибор не будет работать из-за отсутствия электричества либо других факторов (например, в случае выхода из строя по причине поломки).
- Увеличение срока службы агрегата за счет уменьшения количества его включений.
Виды
Гидроаккумулятор представляет собой бак либо из пластика, либо из качественного металла. Устройство разделено специальной мембраной на 2 зоны. Она делается из эластичного материала.
Конструкция гидроаккумулятора.
Мембраны бывают 2 типов – в виде баллона (груши) и в виде “тарелки”-диафрагмы. В последнем случае практикуется поперечное крепление. А если речь идет о баллоне, то его закрепляют непосредственно у входного патрубка.
В зависимости от назначения существуют типы оборудования, применяемые в отопительных системах, холодном и горячем водоснабжении. Различают их следующим образом: отопительные гидробаки красного оттенка, а предназначенные для водоснабжения – синего. Устройства, используемые в отопительных системах, стоят дешевле и выпускаются меньшего объема.
Для насосной станции устройства стоят больше из-за материала мембраны. К нему предъявляются более высокие требования, поскольку вода в кране должна быть пригодна для питья.
В зависимости от особенностей монтажа выделяют вертикальные и горизонтальные устройства. Гидробаки 1-го типа комплектуются подставкой, но отдельные варианты снабжены пластинами для возможности крепления на стену. При устройстве системы водоснабжения своими руками владельцы часто выбирают вертикальные модели, поскольку они более компактны и требуют мало места.
– распространенный вариант оборудования, но во многих системах используются поверхностные разновидности. Для них хорошим выбором будут горизонтальные гидроаккумуляторы. При их установке прибор располагают сверху емкости, чтобы сэкономить пространство.
Если к системам подведены вибрационные насосы, то подключать допускается вертикальные или горизонтальные модели.
Принцип работы гидроаккумулятора.
Когда внутри конструкции имеется воздух, показатель штатного давления составляет 1,5 атм. При включении насосного оборудования в емкость закачивается вода. Чем больше жидкости поступает, тем сильнее сжимается свободное пространство гидробака.
Когда давление достигает заданного уровня (для 1-этажных дач – 2,8-3 атм.), происходит отключение насоса, что стабилизирует рабочий процесс. Если в это время открыть кран, вода будет поступать из резервуара, пока уровень давления в водопроводе не снизится до 1,6-1,8 атм. После этого включается электронасос и заново запускается весь цикл.
При большом расходе воды скважинный агрегат будет закачивать воду транзитом, в гидробак она попадать не будет – он заполняется только после закрытия кранов.
За включение в зависимости от указанных показателей отвечает автоматика. Это манометр и реле давления, благодаря которым оптимизируется работа оборудования.
Баки большого объема
Большими считаются гидробаки, объем которых превышает 100 л. Хотя принципы работы у них будут такими же, как описано выше, есть небольшие различия.
Мембрана крепится вверху/внизу, чтобы можно было бороться с воздушными пробками в водной среде. В таких баках дополнительно делают клапан, осуществляющий автоматический сброс воздуха.
Как выбрать объем бака?
В баке содержится запас воды во время отключения насоса, поэтому при выборе исходить нужно из показателя ее потребления – для этого суммируется средний расход жидкости в каждой точке забора. Для дома, где живут 2 человека, хватает бака на 25 л.
Указанное в технической документации значение – общий показатель для емкости, а жидкости в ней находиться будет вдвое меньше.
Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе?
Воздух при поставке в гидробаке имеет показатель давления 1,5 атм. Это настройки завода-изготовителя, от объема они не зависят.
Максимальный показатель отражен в технической документации. Он определяется характеристиками самой мембраны.
Предварительная проверка и коррекция давления
После соединения гидроаккумулятора с системой обязательно проверяют в нем давление, поскольку от этого зависит корректность работы как реле, так и системы. Наблюдать за показателем удобно с помощью манометра, который устанавливают сверху или снизу бака, где он становится элементом обвязки.
Какое давление воздуха должно быть
Давление должно обеспечивать нормальную работу всех подключенных бытовых приборов. Средний показатель составляет 1,4-2,8 атм. Здесь еще нужно учитывать наличие мембраны. Чтобы она не портилась, давление внутри системы должно немного превышать давление внутри бака, на 0,1-0,2 атм.
Давление в гидроаккумуляторе.
Это уровни для 1-этажной дачи, для 2-этажного дома давление повышается с учетом высоты самой высокой точки водозабора.
Как выбрать?
Независимо от того, где расположен насос, в скважине или колодце, гидроаккумулятор выбирают с учетом характеристик его мембраны, т. к. на нее приходится основная нагрузка.
Важную роль играет материал, из которого она изготовлена, поскольку это влияет на срок эксплуатации оборудования. Самой подходящей для мембраны считается пищевая резина.
Что касается материала корпуса, то он роли не играет. А фланец лучше выбирать из нержавеющего сплава либо оцинкованной стали.
Подключение гидроаккумулятора к системе
В стандартном варианте система водоснабжения загородного дома включает, помимо трубопровода, такие компоненты, как реле давления и , препятствующий току воды в колодец. В ней должны присутствовать манометр, насос и гидроаккумулятор.
Подключение к системе.
Особенности подключения всех указанных элементов сводятся к выбору соединения – со штуцером или более сложным способом.
С пятивыводным штуцером или без
Когда подключается поверхностный насос, то гидроаккумулятор необходимо установить около него, в то время как обратный клапан ставится на всасывающие трубы, а остальные перечисленные компоненты монтируются в 1 связке.
Соединение осуществляется с использованием пятивыводного штуцера. Он представляет собой устройство с выводами разного диаметра, соответствующими перечисленным выше элементам.
Но процесс может осуществляться и без штуцера, а вместо него будут использоваться фитинги и отрезки труб. Но такой вариант считается более трудоемким и менее надежным.
Выводом диаметра 1 дюйм штуцер устанавливается на бак, чтобы патрубок был направлен вниз, а устройства для контроля давления подключаются к выводам на 1/4 дюйма каждый. Затем добавляются оставшиеся элементы.
Как установить два гидробака на один насос
Иногда в процессе использования конструкции потребление воды увеличивается и обустроенного гидробака не хватает. В таких случаях можно параллельно монтировать еще 1 резервуар.
Перенастройки системы не требуется. Реле давления должно контролировать показатели в том гидроаккумуляторе, в котором было изначально поставлено. Зато повышается надежность системы – при выходе из строя 1 бака, 2-й продолжит работу.
Когда выполняется дополнительное подключение гидроаккумулятора, на вход уже имеющегося нужно установить тройник, к любому из его выходов подсоединить насос, а к 2-му – новый бак.
