Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения – разновидности и принцип подключения. Гидроаккумулятор для систем водоснабжения — для чего нужен и как установить Что такое гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Организация системы водоснабжения для частного дома – это всегда хлопотный процесс. В эту систему входит множество элементов и один из них это гидравлический аккумулятор, который занимает в ней одно из важнейших мест. Однако, чтобы водопровод хорошо функционировал, нужно знать как правильно подобрать гидроаккумулятор. Ведь от этого будет зависеть работа всей системы.

Разберемся какой же гидроаккумулятор подойдет для загородного дома

Почему нужно уметь подбирать гидробак?

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения выполняет две важные функции:

• поддержку постоянного давления в водопроводе;
• защиту насоса от слишком частых включений и выключений.

Его схема устройство довольно простая – есть металлический бак, который разделен на две части каучуковой мембраной. В самой мембране находится вода, а необходимое давление создается воздухом, который закачивается во вторую часть бака.

Таким образом, при использовании воды в точках потребления, погружному насосу не приходится включаться каждый раз, когда открывается кран. Ведь в груше есть определенный запас воды под давлением, достаточным для нормальной работы водопровода. А насос будет включаться только тогда, когда этот объем упадет до установленного минимума.

При этом нужно учитывать, что максимальное допустимое число включений насоса – 20-30 раз в час. А оптимальное – 15-20 раз. Поэтому, нужно заранее знать, как выбрать гидроаккумулятор для водопровода, чтобы не допустить ошибок.

Подбор объема гидроаккумулятора

Одна из самых главных характеристик гидроаккумуляторов – это его объем. На рынке существует масса вариантов, от моделей объемом до 20 литров и до тех, емкость которых превышает 1000 литров. Но, на рынке наиболее популярны такие модели:

• 24 литра;
• 80 литров.

Также пользуется популярностью гидроаккумулятор 100 литров – такая емкость оптимальна для средней семьи.

Вообще, существует несколько формул, воспользовавшись которыми можно рассчитать объем гидроаккумулятора. Однако есть определенная статистика по использованию этих устройств. Опираясь на нее, также можно сделать правильный выбор.

Тем более, все равно придется покупать бак стандартного объема. Например, гидроаккумулятор 80 литров или 100 литров.

Основные правила подбора:

• емкость до 24 литров – используется, когда мощность насоса для скважины находится в пределах 2 м3\час, а количество потребителей не превышает 3-х точек. Т.е. такой объем подходит для небольших дачных домиков, в которых проживает 1-2 человека;
• объем 50 литров – понадобится при мощности насоса до 3,5 кубометров в час. При этом, допустимое количество точек потребления воды, увеличивается до 7-8 штук. Такие гидробаки подойдут для системы водоснабжения, обеспечивающих 2-3 человека, постоянно проживающих в одном доме;
• если насос обладает производительностью свыше 5 кубометров, а количество потребителей в доме больше 8, то берется бак с емкостью от 100 литров.

Когда делается расчет объема гидроаккумулятора, важно понимать, что его основная задача не заключается в создании накопительного запаса питьевой воды. Таким образом, не нужно делать большой запас по объему. Обычно, хватает 10-15%, необходимых на случай непредвиденного увеличения потребления воды.

Кроме того, нужно учитывать такие правила:

• при подборе емкости, считается общее число точек их одновременное потребление воды;
• например, значение получилось около 30 литров;
• нужно знать, что вода занимает примерно половину от объема гидробака.

Поэтому, можно выбирать устройство емкостью ~60 литров. А если учесть небольшой запас, то оптимальным вариантом станет бак на 80 литров.

Нужен ли запас емкости?

Многие люди полагают, что одна из задач аккумулятора – это создание резерва воды. Однако это не так и функции устройства, абсолютно другие. Конечно, небольшой запас по емкости нужен – бывают случаи, когда потребление воды может увеличиться. К тому же, немного увеличенный объем положительно скажется на работе всего оборудования.

Однако, учитывая цену, переплачивать лишние деньги за дополнительную емкость не нужно. Для этих целей предназначены специальные пластиковые резервуары, которые встраиваются в систему водопровода.

Тем более, если в будущем планируется увеличение точек потребления – можно купить дополнительный гидробак. Их общий объем будет суммироваться. Например, если в системе установлено два устройства на 40 и 80 литров, то общая рабочая мощность получится 120 л.

Оптимальное давление

Чтобы ГА хорошо справлялся со своими задачами, в нем должно быть правильно выставлено давление. Вообще, расчет необходимой величины делается исходя из того, что на каждые 10 метров подъема, требуется 1 атмосфера. К тому же, еще одна атмосфера, обеспечивает нормальное давление в системе водопровода.

Например:

• гидроаккумулятор установлен в подвале, а до самой верхней точки получается расстояние в 6 метров;
• таким образом, 0.6 атмосфер потребуется для подъема воды и еще одна для работы;
• т.е. рабочее значение будет составлять 1,6 атмосфер.

При установке необходимо сразу же проверить это значение, и если оно ниже нормы, то закачать в бак воздух. Также, нужно правильно настроить реле давления. Ведь от этого будет зависеть частота включения насоса и напор воды в системе.

Тип гидробака

На рынке существует два вида таких устройств:

• вертикальный;
• горизонтальный.

Горизонтальный бак

Принципиальных различий в работе у них нет. Основная разница – в компоновке. Поэтому, в первую очередь, нужно ориентироваться на удобство размещения в помещении. Ведь нужно позаботиться не только о монтаже – в дальнейшем емкость нужно будет обслуживать, а значит, к ней должен быть удобный доступ.

Еще один момент – это сброс накопившегося воздуха. В моделях вертикального типа, предусматривается специальный клапан, расположенный в верхней части бака. А у горизонтальных, придется монтировать дополнительный кран.

Впрочем, главное убедиться, что на выбранной модели, вообще есть такая возможность. Ведь если, бак не предусматривает специальный вывод для сброса воздуха, накопившегося за время работы системы, удалить его можно будет только полностью слив всю воду с бака.

Популярные модели

На сегодняшнем рынке, присутствует множество различных моделей гидроаккумуляторов. Однако, среди них есть наиболее популярные устройства для частного дома.

Название	Характеристики	Стоимость
АКВАБРАЙТ ГМ-80 В	Бак на 80 литров производства России, рабочее давление составляет 10 атмосфер, максимальная температура – 99 градусов	3 500 рублей
Ultra-Pro вертикальный (Zilmet)	Бак с объемом 100 литров, имеет упрочненную мембрану, способную работать с агрессивными составами воды. Рабочее давление до 10 атмосфер, максимальная температура – 99 градусов, вертикальное расположение.	12 000 рублей
Гидроаккумулятор SPERONI AV 100	Емкость накопителя 100 литров, максимально допустимое давление – 10 атмосфер, максимальная температура – 99 градусов. Эта модель выпускается в горизонтальном и вертикальном исполнении. Мембрана изготовлена из высокопрочной пищевой резины.	14 400 рублей
Гидроаккумулятор вертикальный Джилекс пл./фл. 100л.	Бак емкостью на 100 литров и рабочим давлением до 9 атмосфер. Характеризуется высоким качеством и долговечностью при невысокой стоимости. Обладает надежной мембраной. Фланец сделан из пластика.	5 400 рублей
Гидроаккумулятор VCF-36L, вертикальный	Бак небольшой емкости, предназначен для использования в паре с насосами малой мощности. Объем бака – 36 литров, рабочее давление до 8 атмосфер. Характеризуется высоким качеством материала и долговечностью работы.	4 000 рублей

На рынке есть из чего выбрать. При этом важно заранее понимать, какие характеристики должны быть у гидроаккумулятора. А самые главные из них – это объем, компоновка и встроенный клапан для сброса воздуха.

Гидроаккумулятор представляет собой металлическую герметичную емкость, внутри которой расположена эластичная мембрана. Это устройство необходимо для поддержания постоянного давления в водопроводе и защиты водяного насоса от преждевременной поломки из-за частой эксплуатации. Если вы хотите купить гидроаккумулятор и установить его в частном доме, необходимо разобраться в его технических характеристиках и принципе работы.

Функции гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор, его еще называют мембранным баком или гидробаком, выполняет ряд функций:

— Поддерживает давление в водопроводной системе на стабильном уровне.

— Защищает водопровод от резких перепадов водяного напора. В случае перепадов возникают сильные температурные колебания воды, если одновременно включают несколько кранов, например, на кухне и в ванной комнате. Гидроаккумулятору под силу справиться с такими вопросами.

— Сберегает насос от быстрой изнашиваемости вследствие частой эксплуатации. В гидробаке существует определенный объем воды, поэтому насос начинает работать не на каждое открытие крана, а только тогда, когда вода полностью израсходована. В каждом насосе предусмотрен нормативный показатель количества включений за час. Использование гидробака позволяет увеличить число невостребованных подключений насоса, а это влияет на его службу, увеличивая эксплуатационный период.

— Защищает водопроводную систему от вероятностного гидроудара, возникающего в момент подключения насоса, который способен изрядно навредить трубопроводу.

— Позволяет создать определенный запас воды в системе. Благодаря этому у вас всегда будет вода, даже в периоды отключения электроэнергии, а это нередкое явление в нашем мире. Эта функция особенно пригодится владельцам загородных домов.

Из чего состоит гидроаккумулятор

Стоит заметить, что емкость гидробака герметична и разделена на две камеры при помощи специальной мембраны, первая отводится для воды, вторая же - под воздух.

Устройство гидроаккумулятора

Что касается воздушной камеры, то в ней располагают пневматический клапан, регулирующий давление. Присоединительный патрубок, с резьбой, позволяет наполнить гидроаккумулятор водой.

Соединительный трубопровод подбирают таким образом, чтобы он в диаметре соответствовал напорному патрубку, так как это напрямую влияет на возникновение гидравлических потерь в водопроводной системе.

Смотрите видео: Зачем в системе водоснабжения гидроаккумулятор

В гидроаккумуляторе, рассчитанном на объем воды больше 100 л, предусматривают наличие клапана, стравливающего воздух, накопившийся в воде. Для гидробака меньшего объема, без такого клапана, в водопроводе располагают устройства, позволяющие стравливать воздух. Это может быть как тройник, так и кран, перекрывающий центральную водопроводную магистраль.

В целом, гидроаккумулятор должен быть так смонтирован, чтобы он легко разбирался для ремонта или профилактических работ, без сливания всей воды из системы.

Как работает гидроаккумулятор

Принципы работы заключаются в следующем:

— Вода при помощи насоса подается в мембрану гидробака, благодаря создавшемуся давлению;

— Как только давления достигло нужного уровня, насос выключается, а значит, вода перестает поступать;

— После очередного забора воды давление постепенно снижается, поэтому насос автоматически подключается, начиная поставлять воду в мембрану.

Схема работы гидроаккумулятора

Установлено, что максимальная результативность гидробака напрямую зависит от общего его объема.Существует возможность регулирования срабатывания реле давления.

В процессе работы воздух, растворенный в водной среде, накапливается в мембране устройства. Это снижает результативность работы мембранного бака. Чтобы исправить ситуацию, надо проводить профилактические работы, в ходе которых стравливать воздух.

Схема подключения гидроаккумулятора напрямую зависит от его назначения. Устройства аккумулятора не похоже на обычный бак с водой, поэтому для его установки требуются специальные знания и навыки. Монтаж должен проводиться опытным специалистом, так как от него напрямую зависит работа всей водопроводной системы.

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:

1. 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.
2. 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.
3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
4. 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.

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.

Чтобы система автономного водоснабжения могла работать, мало пробурить скважину (как вариант – выкопать колодец) и опустить туда насос. В ней обязательно должно присутствовать устройство, обеспечивающее постоянное давление и хранение запаса воды.

Таковым может быть, например, водонапорная башня. Но – это очень сложное и дорогое сооружение, которое, к тому же, занимает место на участке. Альтернативой ему является мембранный гидроаккумулятор.

По большому счету, водонапорная башня – простейший вид гидроаккумулятора , обеспечивающего уровень давления в зависимости от высоты подъема жидкости.

Он выполняет три важнейшие функции, без которых работа системы водоснабжения невозможна.

1. Поддерживает постоянное давление в системе.
2. Является хранилищем воды.
3. Защищает систему от гидроударов , играя роль буфера между магистралями и подъемным насосом.

Есть и четвертая функция, в исполнении которой больше заинтересован поставщик, чем потребитель. Это уменьшение времени работы насоса и количества его включений, что не только увеличивает время его безаварийной работы, но и экономит электроэнергию.

Для частника, владеющего собственным источником воды, она не менее важна, чем первые три.

При всей своей видимой простоте, водонапорная башня – это очень сложное и материалоёмкое сооружение, отнимающее часть полезной площади загородного участка. Поэтому в системах индивидуального водоснабжения чаще применяются компактные мембранные устройства.

Устройство мембранного гидроаккумулятора

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

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

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

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

Виды мембранных гидроаккумуляторов

Основное отличие заключается в расположении патрубка , соединяющего это устройство со всей системой. Поэтому они могут быть всего двух типов:

1. Вертикальными;
2. Горизонтальными.

К вертикальному патрубок обычно подводится снизу . Этот тип устройства имеет единственное преимущество перед горизонтальными моделями – он может обеспечить больший объем разового расхода. Происходит это из-за того, что верхняя часть упругой мембраны при ее осушении под действием гравитации опускается ниже оси горизонтального патрубка и перекрывает его.

Горизонтальные гидроаккумуляторы производит, например, российская компания Unipump . Модель объемом 50 литров – минимальный типоразмер для системы водоснабжения небольшого загородного дома – стоит от 7 тыс. рублей.

Вертикальные от компании «Джилекс» (тоже российский производитель) того же объема гораздо дешевле – от 3,5 тыс. рублей . На цену влияет материал изготовления (дорогой Unipump выполнен из нержавеющей стали), а также материал фланца для подключения магистрали – он может быть как пластиковым, так и металлическим.

Обратите внимание, что расширительные баки для системы холодного водоснабжения обычно покрашены синим, а подключаемые к магистралям с горячей водой – красным. Мембраны в них могут быть как заменяемыми, так и несъемными.

Как выбрать

Основным критерием выбора является объем. Формулы по его расчету имеются, но все они сложны, а результаты вычислений – приблизительны, поскольку основаны на среднестатистическом расходе воды, взятом чуть ли не «с потолка».

Можно попробовать обойтись уже готовыми расчетами , причем пойти от противного – приняв, что количество потребленной воды равно объему канализационных стоков. В книге В.М. Масютина «Современный усадебный дом» он определен для семьи из четырех человек в количествах, указанных в таблице.

Теперь для расчетов надо найти компромисс между желаемым запасом воды и количеством включений насоса в течение суток.

В этом поможет таблица, в которой указан разовый расход воды, после которого включается насос.

Для примера возьмем одноэтажную «фазенду», в которой живут четыре человека, а водой они пользуются для умывания, мытья посуды и стирки. Подачу воды осуществляет погружной насос «Водолей 0,5-16 У».

Давление в системе водопровода стандартное – 1,3 бара , реле давления настроено на включение насоса с напором в 1,5 и выключение при давлении в 2,5 бара. Если выбрать гидроаккумулятор объемов в 100 литров – половину дневной нормы потребления воды, то допустим разовый расход в 26,3 литра.

После исчерпания этого лимита включается насос . Учитывая, что почти 30 литров за один раз расходуется не всегда, а производительность указанного насоса почти две тонны воды в час (1,8 м 3), перекачивающее устройство будет включаться не более трех или четырех раз в сутки.

Больший объем бака, равный двумстам литрам – полной дневной норме потребления, позволит тратить почти 53 литра за один раз , не включая насос, что кажется чрезмерным, если нет нужды поливать огород, и едва-едва хватит, если такая потребность есть.

В приведенном примере расчета есть особый параметр – давление в системе, от которого напрямую зависит выбор модели насоса и опосредованно – объем гидроаккумулятора.

Определить то, каким оно должно быть очень просто: каждые 10 метров водяного столба – это одна атмосфера или бар. В водопроводной системе одноэтажной постройки достаточно давления в 1 бар, а в двухэтажной оно должно быть не менее полутора бар, иначе на втором этаже из крана вода будет едва сочиться.

Учитывая, что давление насоса должно быть выше, чем в системе, в гидроаккумулятор нагнетается на 0,2–0,5 бара меньше. И чем больше этажей в здании, тем больший объем гидроаккумулятора требуется, чтобы насос не находился в перманентном режиме «стоп – пуск».

Как подключается

Для подключения этого устройства достаточно минимального набора сантехнических инструментов и расходных материалов – разводного ключа и уплотняющей ленты ФУМ. Но без одной детали сделать этого не удастся, ни при каких обстоятельствах. Она называется «штуцер 5-ти выводной». Эти выводы нужны для подключения:

• Гидроаккумулятора;
• Подающей магистрали насоса;
• Манометра.
• Реле давления (запуск насоса);
• Входного патрубка магистрали водопровода.

Обслуживание гидроаккумулятора

Это устройство, постоянно находящееся под давлением и испытывающее динамические нагрузки. Поэтому следить за ним надо всегда, примерно так же, как за состоянием покрышек автомобиля – перед каждой поездкой.

Визуальные осмотры на предмет течи чередуются с замерами давления в камере. Для этого на конце, противоположном входному патрубку, снимается крышка, под которой находится золотник. Через него закачивается воздух или азот. Давление измеряется автомобильным манометром.

Явный признак неисправности устройства – постоянное снижение количества закачанных атмосфер. Скорее всего, нарушена целостность резиновой диафрагмы, и воздух уходит в систему.

Как заменить мембрану аккумулятора:

Заключение

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