Гидроаккумуляторы для водоснабжения: принцип работы, виды, как правильно подобрать. Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: принцип работы Водяной аккумуляторный бак в системе водоснабжения

Гидроаккумуляторы в системе водоснабжения используются для того, чтобы обеспечить плавное изменение перепадов давления, происходящих во время работы насоса. Их установка дает возможность внедрить в систему датчики давления и реле, которые, в свою очередь, будут управлять работой насоса в автоматическом режиме.

Поскольку вода - несжимаемая среда, отсутствие специальных приспособлений способствует образованию скачкообразных изменений давления в водопроводной системе. При отсутствии специального накопительного гидробака реле давления срабатывало бы в режиме постоянного включения и выключения насоса. Такой процесс в итоге способствует перегреву двигателя, а затем и его окончательной поломке. Установка гидроаккумулятора обеспечивает сокращение числа кратковременных включений и выключений двигателя насосной станции - это очень важно для системы водоснабжения.

Зачем гидроаккумулятор нужен?

Обычно гидробаки предназначены для поддержания постоянного давления в системе водопровода. Они способствуют предупреждению преждевременного износа функциональных элементов насосной системы из-за возможных перепадов давления и разрушительных для системы гидроударов. В случае отключения электрического напряжения в емкости гидробака всегда остается небольшой запас воды.

Особенности устройства современных гидробаков

Сегодня для обеспечения полноценного водоснабжения используют поверхностные или В зависимости от типа насоса гидробак может иметь горизонтальную или вертикальную компоновку. Конструктивные отличия влияют на способ удаления воздуха из полости для воды. Выбор подходящего агрегата зависит от места расположения насосной станции и мощности насоса.

Они могут различаться по видам и размерам, однако всегда имеют одинаковую функцию: накопление и отдача гидравлической энергии, подавление гидроударов и пульсаций, обеспечение корректной работы всей водопроводной системы. По многим критериям гидроаккумуляторы универсальны и поэтому нашли широкое применение во многих отраслях промышленного хозяйства. их используют в сухопутном, морском и воздушном транспорте.

Воздух в насосной системе

Снижение лишних нагрузок происходит благодаря особой конструкции емкости аккумулятора - при помощи специальной подвижной мембраны он разделен на водную и воздушную полости. Давление воздуха в гидроаккумуляторе обеспечивает смягчение гидроударов, неизбежных при работе насосной станции. Кроме того, он поддерживает заданное давление в насосной системе. Но как правильно выбрать устройство? Ведь назначение, настройка и выбор объема гидроаккумулятора играют далеко не последнюю роль в комфортном жизнеобеспечении дома.

Устройство и принцип действия агрегата

Основные части гидроаккумулятора - это:

Металлический корпус.
Специальная резиновая мембрана.
Ниппель, через который воздух попадает в полость бака.
Воздухоудалительный клапан.
Фитинг, закрепляющий мембрану.
Прочие конструкторские детали.

Жидкость, попадающая из скважины в емкость, растягивает резиновую мембрану, вытесняя тем самым воздух, находящийся в полости. Таким образом, давление воздуха в гидроаккумуляторе увеличивается. Когда воздух сжимается до определенной величины, включается датчик давления и реле автоматически отключает насос.

При этом сам воздух оказывает давление на стенки бака и резиновую мембрану, за которой находится вода. Когда мы открываем кран, жидкость, стремясь идти по пути наименьшего сопротивления, направляется наружу под напором. Освобождая емкость, вытекающая вода снижает давление на мембрану. Как только величина давления снизилась до заданной величины, срабатывает другой датчик и реле давления снова включает насос. Этот цикл постоянно повторяется.

Профилактика безотказной работы насосной системы

Рабочее состояние агрегата обеспечивается резиновой мембраной, которая постоянно находится под воздействием жидкости и воздуха. Несмотря на то что резина - эластичный и податливый материал, со временем она может немного деформироваться и тогда давление воздуха в гидроаккумуляторе может немного падать. Поэтому для безотказной работы системы необходимо хотя бы раз в год проводить профилактическую проверку устройства и контролировать, какое давление воздуха в гидроаккумуляторе присутствует в пустом баке.

В случае если присутствующее давление немного превышает допустимую норму, его можно снизить, добавив воздух в полость при помощи обычного автомобильного насоса через специально предусмотренный нипель.

Борьба с образованием воздушных пробок

В любых водопроводных системах обязательно присутствует растворенный в воде воздух. Попадая в накопительную емкость бака, он выделяется и скапливается. Это приводит к образованию воздушных пробок в самых разных частях системы.

Чтобы предотвратить появление воздушных пробок, в конструкции вместительных баков вводят специальные фитинги с клапанами. Технологию отвода лишнего газа принимают для баков вертикального типа от 100 литров - давление воздуха в гидроаккумуляторе, как давление воды в полости емкости, нормализуется. В агрегатах горизонтальной конструкции для удаления ненужного воздуха предусмотрен дополнительный узел трубопровода, включающий канализационный слив, выводной ниппель и шаровые краны.

Для небольших компактных устройств емкостью до 100 литров фитинги и дополнительные узлы не предусматриваются. Отвод лишнего газа и нормализация давления воздуха в гидроаккумуляторах на 24 литра, 50 или 80 литров производится во время ежегодного профилактического осмотра устройства при пустом баке.

Установка гидроаккумулятора

Агрегат подходящей формы подбирают исходя из особенностей технического помещения, в котором он будет установлен. Особое значение конструкции при этом не придают - главное, чтобы габариты помещения и самого устройства обеспечивали его удобное техническое обслуживание. Следует также помнить, что чем ближе к насосу находится гидробак, тем эффективнее будет работа водопроводной системы.

Исходя из того, что гидроаккумулятор работает практически беспрерывно, а мембрана гидробака постоянно подвергается воздействию воды и воздуха, при монтаже этого агрегата следует учитывать необходимый запас прочности, воздействие шума и вибрации.

Чтобы исключить разрушения конструкции, как, впрочем, и помещения, емкость прикрепляется к полу через резиновые прокладки, а соединительные гибкие резиновые переходники от бака к трубопроводу системы - ее неотъемлемая часть.

К водопроводной системе предъявляются особые требования - она должна быть не только стабильной и комфортной в эксплуатации, но и быть надежной и безопасной. Поэтому монтаж гидроаккумулятора следует доверить профессиональным рабочим. При самостоятельной установке система может выйти из строя из-за какой-нибудь, на первый взгляд, незначительной мелочи (например, из-за небольшого несоответствия диаметров трубопровода или плохо отрегулированного давления).

При выборе подходящего гидроаккумулятора необходимо обратить особое внимание на его объем. Ведь именно от этого показателя зависит эффективная и комфортная работа водопроводной системы.

Расчет объема бака

Чтобы правильно рассчитать подходящую емкость гидроаккумулятора, необходимо четко понимать, для каких целей он будет установлен. Его могут использовать, например, для исключения частого включения насоса системы, поддержания необходимого давления при выключении насоса, резервации воды или компенсации пиковых значений во время использования системы.

Если предполагается использование гидроаккумулятора в качестве накопительного резервуара для некоторого количества воды (например, на случай отключения электричества), емкость бака будет зависеть от конкретной ситуации.

В случае если планируется исключить слишком частое включение насоса, необходимо учитывать, что двигатель всасывающего устройства не должен запускаться чаще одного раза в минуту. В бытовых условиях обычно используются насосы со средней производительностью 30 л/мин, поэтому гидробак емкостью 50-80 литров вполне может справиться с поставленной задачей. Для производственных целей потребуется более вместительный гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Давление воздуха в таком устройстве будут иметь уже совершенно другие показатели.

Для компенсации пиковых значений расхода воды следует учитывать характеристики ее потребления в домашнем хозяйстве или производственном процессе.

Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе насосной станции

Ратм. = (максимальная высота + 6) / 10, где Ратм. - это минимально допустимое значение давления воздуха в гидробаке, а максимальная высота - наивысшая точка водозабора, измеряемая в метрах.

Если по факту давление в устройстве окажется меньше полученного показателя, то жидкость просто не будет подниматься в верхние участки водопроводной системы частного дома или производственного помещения.

Какое значение давления воздуха должно быть в гидробаке

В обычных бытовых условиях подходят стандартные заводские настройки, обычно они составляют 1,5 атмосферы. В принципе, давление не зависит от емкости бака, поэтому давление воздуха в гидроаккумуляторе на 50 литров будет таким же, как и давление воздуха в гидроаккумуляторе 80 литров или 150 литров. Изменения этого параметра может происходить за счет технических характеристик мембраны, которые будут указаны в паспорте агрегата.

Если гидробак планируется использовать в комплексе с насосом, то значение давления в нем должно соответствовать нижнему пределу включения насоса. Не стоит забывать, что накопительная емкость гидробака всегда заполнена жидкостью минимум на треть. Нижние и верхние пределы включения/выключения насоса регулируются при помощи настроек реле давления.

Проверка давления в гидробаке

Обычно для проверки давления используют самый обычный манометр. Это может быть электронное, механическое или пластиковое приспособление. Известно, что даже незначительные отклонения давления оказывают отрицательное воздействие на работу водопроводной системы. Поэтому основное требование к манометру - точность и минимум погрешностей.

Если в полости гидроаккумулятора присутствует небольшое количество воздуха, значит, резервуар заполнен водой. Однако разница между давлениями воздуха в опустошенном или заполненном гидробаке может быть весьма существенной. Поэтому, чтобы определить действительное значение давления воздуха в гидроаккумуляторе, его измеряют только после слива всей воды.

Подведем итоги

Вышеизложенная информация служит своеобразной инструкцией при выборе подходящего гидроаккумулятора. Руководствуясь предложенными данными, несложно определить, какое давление воздуха в гидроаккумуляторе на 50 литров, 80 или 150 литров потребуется для конкретной водопроводной системы. Более того, правильно подобранный гидробак обеспечит максимально комфортную и эффективную эксплуатацию водопроводной системы, продлит срок службы насоса и технологических узлов системы, послужит необходимым резервуаром воды при сбоях электроэнергии, сгладит пиковые перегрузки системы и разрушительные гидроудары.

Гидробаки в системах индивидуального водоснабжения выполняют сразу несколько важных функций. Чтобы все они нормально работали, важно правильно подобрать этот агрегат, учитывая множество исходных данных. Например, максимальный расход воды при одновременном пользовании несколькими приборами, рекомендованное количество включений насоса в час и других.

Поэтому знать, какой гидроаккумулятор для систем водоснабжения лучше выбрать, должен каждый владелец загородного дома. О параметрах выбора, основанных на конструкции и принципе действия этого устройства, и поговорим ниже.

Зачем нужен гидроаккумулятор

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

В их числе:

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

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

Что нужно знать об особенностях гидроаккумулятора

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

Конструкция

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

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

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

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

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

Назначение

Подобные резервуары устанавливают не только в системах водоснабжения. Используются они и в автономном теплоснабжении от котла с насосом (см. ).

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

В чем разница между ними:

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

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

Материал внутреннего резервуара

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

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

Объем бака – основной критерий выбора

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

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

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

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

По характеристикам насоса

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

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

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

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

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

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

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

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

Формула же выглядит так:

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

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

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

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

Теперь можно вычислить объем. Для примера возьмем:

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

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

Форма, габариты

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

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

Заключение

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

25 августа, 2017
Специализация: отделка фасадов, внутренняя отделка, строительство дач, гаражей. Опыт любителя-огородника и садовода. Также имеется опыт ремонта автомобилей и мотоциклов. Хобби: игра ни гитаре и много чего еще, на что не хватает времени:)

Гидроаккумулятор применяется в системах автономного водоснабжения. Но что он собой представляет, как работает и почему нельзя обойтись без него, воспользовавшись просто насосом? На эти и некоторые другие вопросы я постараюсь подробно вам ответить.

Что представляет собой водяной аккумулятор

Как устроен

Гидроаккумуляторы еще называют мембранными баками, так как они представляют собой емкость, внутри которой расположена резиновая мембрана. Она делит емкость на две камеры. В результате в одной из камер накапливается вода, а вторую занимает воздух либо инертный газ.

Бак имеет отверстие для входа воды, золотник для корректировки давления в воздушной камере, а также манометр, который отображает давление в камере с воздухом.

Принцип работы накопителя достаточно простой:

Вода подается в емкость из источника водоснабжения при помощи насоса;
Когда давление в воздушной камере достигает критического уровня, насос отключается;
По мере пользования водопроводом, вода выдавливается из накопителя мембраной, в результате чего давление в системе падает;
Когда давление достигает критически низкого уровня, срабатывает автоматика и включается насос, в результате чего цикл повторяется.

Для небольшого дачного домика можно приобрести насосную станцию – это аппарат в виде насоса с подключенным к нему небольшим накопителем. Насосные станции отличаются компактностью и относительно небольшой стоимостью.

Зачем нужен мембранный бак

Данное устройство выполняет сразу несколько важных функций:

Обеспечивает стабильность работы водопровода . Благодаря баку автономное водоснабжение частного дома работает также стабильно и с равномерным напором, как и центральное, так как он поддерживает давление на одном определенном уровне;

Обеспечивает автоматическое включение и отключение насоса. За этот процесс отвечает реле гидроаккумулятора;
Увеличивает срок службы насоса . Благодаря накопительной емкости насос включается не при каждом открытии крана, а только когда давление в гидроаккумуляторе падает ниже положенного уровня.

Таким образом, мембранный бак для систем водоснабжения закрытого типа, т.е. автономных, просто необходим. Иначе нормальная эксплуатация водопровода невозможна, так как для водозабора придется каждый раз своими руками включать насос, и затем выключать. Кроме того, учтите, что чем активней в доме используется водопровод, тем больше должен быть объем бака.

Виды водяных аккумуляторов

Гидробаки различаются по двум основным параметрам:

Ниже подробней ознакомимся с их разновидностями.

Расположение в пространстве

По расположению в пространстве мембранные баки бывают двух типов:

Вертикальные. Отличаются удобством спуска воздуха, который со временем скапливается в емкости. Кроме того, вертикальный бак занимает меньше места при большей емкости;

Горизонтальные. Для стравливания воздуха с этих устройств нужен не только ниппель, но и шаровой кран для слива воды. Горизонтальными обычно делают небольшие баки емкостью не более чем на 50 литров.

Чтобы спустить воздух с небольшого бака, т.е. емкостью до 100 литров, нужно отключить от него электричество и открыть смеситель, пока вода полностью не стечет. После этого можно подключать систему к электричеству.

Надо сказать, что у больших дорогих емкостей ниппель может быть с автоматикой, т.е. он сам определяет скопление воздуха в камере и при необходимости выпускает его.

Предназначение накопителя

В зависимости от предназначения, мембранные насосы бывают двух типов:

Для холодной воды . Эти емкости окрашены в синий цвет. Главная их особенность заключается в мембране, которая выполнена из пищевой резины;

Для горячей воды . Устройства выкрашены в красный цвет. Мембрана этих накопителей более прочная, способная выдерживать давление до 8 bar. Однако для ее изготовления применяется техническая резина.

Замена мембраны позволяет превратить один тип накопителя в другой.

Стоимость

Ниже приведены цены, актуальные летом 2017 года, на популярные модели накопителей:

Несколько слов о схеме подключения

Мембранные накопители устанавливаются между насосом и внутренним водопроводом. Так как в емкости имеется только одно отверстие, для подключения используют крестовину, к которой в свою очередь подсоединяется три элемента:

Реле давления, через которое осуществляется подключение насоса к электричеству;
Сам насос;
Водопроводная труба, соединяющая накопительную емкость с внутренним водопроводом.

В системе максимальное давление должно быть 2,5-3 бар, при его достижении насос должен выключаться. Минимальное же обычно составляет 1,5-1,8 бар.

Поэтому установка емкости не вызывает сложностей даже у новичков. Главное – обеспечить герметичность всех соединений.

Кроме того, нужно настроить реле, выставив минимальное и максимальное давление. Подробную информацию об этой процедуре содержит инструкция по эксплуатации устройства.

Вывод

Вот мы с вами и выяснили что представляют собой гидроаккумуляторы, и зачем вообще они нужны. Дополнительно просмотрите видео в этой статье. Если же что-то из вышесказанного вам непонятно, пишите комментарии, и я с радостью вам отвечу.

25 августа 2017г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!

Должна иметь гидроаккумулятор, он же расширительный бак. Данный накопитель решает сразу несколько актуальных проблем, поэтому и является необходимым для установки элементом. Но чтобы правильно выбрать и использовать такого рода устройство, необходимо ознакомиться с его особенностями. Давайте более подробно поговорим о том, что такое гидроаккумулятор. Принцип действия, устройство и схему агрегата тоже затронем.

Немного общей информации

Как было отмечено выше, гидроаккумулятор выполняет три основных задачи (что касается закрытых систем). Основная задача устройства заключается в накоплении определённого объёма жидкости (аккумуляции). Из этого можно сделать несложный вывод: накапливая определённое количество жидкости, аккумулятор такого типа позволяет снизить давление в системе, а при необходимости - повысить его. Ну и последняя задача, решаемая при помощи гидравлической батареи, заключается в гашении (демпфировании), которые способны полностью или частично вывести систему из строя.

Как вы видите, это ответственный и крайне важный агрегат. Стоит заметить, что есть одно неоспоримое преимущество такого решения. Дело в том, что для работы гидроаккумулятора не нужно электричества. В качестве примера можно привести где часто применяют гидравлический привод. Суть его функционирования очень проста и заключается в том, чтобы не дать грузу упасть при внезапном обесточивании. Иногда единственное решение - это гидроаккумулятор. Принцип действия устройства мы сейчас и рассмотрим.

Как устроен и работает накопительный бак

Гидроаккумуляторы иногда называют мембранными баками. Дело в том, что имеющаяся емкость разделена мембраной на две части. В одной половине находится вода, во второй - инертный газ или просто воздух. Помимо того, в корпусе выполнено несколько отверстий. Одно нужно для подачи, второе - для спуска воды. В обязательном порядке устанавливается манометр, что позволяет постоянно следить за давлением в системе и при необходимости принимать меры. Чтобы регулировка подачи и стравливания воды были более точными, устанавливают золотник. Так как закрытые системы далеко не всегда могут похвастаться высоким качеством носителя, монтируют фильтр, который позволяет удалять разного рода загрязнения. Когда вода насосом закачивается в систему, то попадает в одну из камер расширительного бака. В результате давление во второй камере, где находится газ, возрастает. Когда манометр показывает предельный максимум, насос выключается.

Принцип действия: часть 2

Вода постепенно расходуется. Часть её спускается, немного испаряется и т.п. В результате того, что количество носителя постепенно уменьшается, падает давление в системе. Именно поэтому стрелка на манометре опускается. Когда достигается предельный минимум, включается автоматическая система управления и происходит наполнение системы носителем. Когда давление доходит до максимального значения, автоматика выключается, и так по кругу.

Мембрана имеет два отверстия, в одно входит теплоноситель, из другого - выходит. Гидроаккумулятор, принцип действия которого мы уже рассмотрели, часто называют попросту расширительным бачком. По сути, это одно и то же устройство (лишь с некоторыми отличиями), выполняющее одну поставленную задачу.

Гидроаккумулятор: схема подключения с использованием поверхностного насоса

Все мы знаем о том, что современные системы отопления и водоснабжения могут иметь поверхностные и погружные насосы. Сначала давайте поэтапно рассмотрим первый случай. Первым делом нужно проверить давление в баке, которое должно колебаться в диапазоне от 0,2 до 1 бар. Данное значение должно быть несколько меньше того, которое обозначено на реле. Дальше нужно подготовить всё оборудование к подключению. У вас должен быть штуцер на пять разъёмов. Здесь соединяются гидроаккумулятор, манометр, реле и насос. Пятый выход используется для подключения трубы водопровода. Следующим шагом нужно подключить штуцер к бачку, желательно посредством жесткого шланга. На заключительном этапе в поочерёдном порядке подключаются реле, манометр, труба насоса.

Важные детали

После того как вы выполните все вышеописанные шаги, необходимо проверить систему на наличие утечек. Больше всего внимания рекомендуется обратить на места соединений, так как именно там чаще всего просачивается вода. Не забывайте о том, что реле, регулирующее давление, имеет специальные метки. Под крышкой вы найдете контакты «насос» и «сеть», смотрите внимательно и не перепутайте провода.

Еще раз стоит отметить важность герметизации соединений. Часто там, где есть резьба, обнаруживают утечки. Даже если вы найдете брешь в системе, то для более плотного прилегания можно использовать промышленный герметик, технический лен. После этого проверьте всё еще раз, наличие водяных пробок недопустимо. Если нужно, спустите воду и проделайте всё вновь. Как вы видите, гидроаккумулятор, схема подключения которого была только что рассмотрена, устанавливается довольно просто. Давайте пойдём дальше.

Подключение при погружном насосе

Основное отличие данного типа систем заключается в том, что насос находится в скважине, в колодце, то есть в том месте, откуда подходит вода к дому. Больше всего внимания стоит уделить монтажу обратного клапана. Он нужен для того, чтобы исключить отток воды назад в скважину или колодец. Практически всегда его устанавливают непосредственно на насос перед трубой. Чтобы это реализовать, необходимо на крышке нарезать внутреннюю резьбу. При таком исполнении штуцер будет иметь со всех сторон наружную резьбу.

Первым делом ставят а затем подключают гидроаккумулятор. После того как всё будет сделано, нужно проверить герметичность системы. Не забывайте о том, что для нормальной работы насос должен находиться в 20 сантиметрах от дна. В противном случае будет большое количество инородных включений, фильтр станет быстро забиваться.

Какой гидроаккумулятор выбрать?

После того как мы разобрались немного со схемой подключения, хотелось бы рассказать о выборе конкретного оборудования. Объём моделей варьируется в диапазоне 20-1000 литров. Этого достаточно для обеспечения бесперебойной работы бытовых и промышленных объектов. Конечно, руководствоваться необходимо количеством воды, требуемым для обслуживания. Например, для семьи из 4-5 человек подойдёт гидроаккумулятор 100 л. Этого хватит для душа, туалета, кухни и полива земли.

Не забывайте о том, что расширительный бак большого объёма требует много воды в системе. Но не нужно покупать гидроаккумулятор 100 л на семью из 2 человек. Чтобы не сделать нецелесообразное приобретение, необходимо всё тщательно продумать. В любом случае рекомендуется оставлять небольшой запас, например, 5-10%. Если в семье появится новый человек, то не нужно будет тут же устанавливать более емкий бак. Хотя вы уже и знаете, как подключить гидроаккумулятор, с этим можно немного подождать. Давайте рассмотрим несколько популярных производителей.

«Джилекс» - гидроаккумулятор отечественного производства

Данные расширительные баки производятся в России и являются довольно популярными, что обусловлено приемлемой стоимостью агрегатов. Если необходимо обеспечить постоянное давление в системе, то гидроаккумуляторы данного производителя подходят лучше всего.

Преимущество их в том, что устройство позволяет защитить насос от слишком частых включений, а это продлевает ресурс прибора на 15-20%. Стоит также сказать о том, что «Джилекс» - гидроаккумулятор, значительно уменьшающий риск возникновения гидроударов. Если последние и имеют место быть, то расширительный бачок практически полностью демпфирует пагубное воздействие. Если внезапно отключили свет, то в систему уйдёт запас воды расширительного бачка. Устройство предназначено для работы в диапазоне температур от 10 до 99 градусов по Цельсию.

«Рефлекс» - техника немецкого качества

Можно с уверенностью сказать о том, что в Германии особое внимание уделяют точности и качеству изделий. Эти два параметра очень важны. Поддержание точного давления в системе и качественно выполненный гидроаккумулятор - это залог успешного водо- и теплоснабжения. Компания по большей части специализируется на производстве вертикальной техники различного объема.

Стоит заметить, что гидроаккумулятор Reflex изготавливается из высококачественной стали. Диапазон рабочей температуры несколько иной. Подключить систему можно при температуре носителя -10, а прекращать работу нужно при +70. Преимущество продукции компании «Рефлекс» заключается в том, что реле для гидроаккумулятора имеет специальные обозначения, при помощи которых даже новичок сможет выполнить подключение без особых проблем.

Заключение

Мы рассказали о том, что такое гидроаккумулятор. Принцип действия и назначение устройства мы с вами тоже рассмотрели, поэтому вопросов оставаться не должно. Как вы наверняка заметили, подключение при любом виде насоса не составит труда, так как сложного ничего нет. Не приобретайте продукцию китайского производства. Помимо того, что такие расширительные бачки не приносят пользы, они не защитят вашу систему надёжным образом. Так как схема гидроаккумулятора уже была рассмотрена, вы должны понимать, что решающую роль играют правильность монтажа и герметичность системы. Кстати, если на реле нет необходимых отметок, то не подключайте провода наугад, лучше вызовите специалиста. Поверьте, мастер обойдётся гораздо дешевле, нежели ремонт расширительного бака.

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.