Гидроаккумулятор для систем водоснабжения — устройство

Рекомендации по выбору

Выбирать используемые гидробаки для систем водоснабжения необходимо исходя из их эксплуатационных характеристик. Учитывается его объём, рабочее давление и ряд других параметров. Наибольшей популярностью пользуются вертикальные установки, которые сочетают компактные габариты и отличаются простотой в обслуживании. Большинство специалистов рекомендуют отдавать предпочтение емкостям объемом 100−200 литров, которые универсальны в использовании и отлично подойдут для обеспечения водоснабжения частного дома, где проживают на постоянной основе.

При выборе мембранного гидроаккумулятора для системы автономного водоснабжения необходимо обратить внимание на материал, из которого он изготовлен. Предпочтение отдают бакам из прочной нержавеющей стали

Приобретаемая модель должна иметь все необходимые сертификаты и длительные гарантии от производителя. При покупке гидроаккумулятора нужно убедиться в наличии основной и запасной мембраны, фитингов и запасных фланцев для подключения емкости к трубопроводу.

Схема подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции

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.

Схема для погружного 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.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

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.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

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.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: неисправности

Неисправности гидроаккумулятора подавляющей часть устранимы – идеально приглашать для этого специалиста, но можно делать многое и самостоятельно.
 Насос включается слишком часто? Это сигнал о сразу нескольких возможных неисправностей вашего гидроаккумулятора:

• В емкости может отсутствовать сжатый воздух. Исправить проблему можно, просто подкачав воздух автомобильным насосом; 
• Может быть повреждена мембрана. Следует заменить ее, обратившись к специалистам или самостоятельно. Обязательно почитать о замене мембраны. Обязательно использовать только оригинальную мембрану (или, как у нас говорят, родную); 
• Поврежден корпус. Поломка эта говорит сама за себя. Надо ремонтировать корпус, обратившись к профессионалам; 
• Слишком маленькая разница между давлением, при котором насос включается, аи давлением, при котором насос выключается. Надо менять давление включения и выключения насоса (на реле давления). 
• Течет вода из воздушного клапана? Явно повреждена мембрана. Надо менять, опять-таки в сервисном центре предпочтительнее, а если самостоятельно, то только на оригинальную! 
• Давление воздуха упало ниже расчетного значения? Виноват ниппель, его следует продуть, восстановив давление внутри.

Давление воды упало ниже нормы (нет «напора»)?

Причин тут может быть две:

1. Отсутствие сжатого воздуха в гидроакумуляторе. Тогда мы закачиваем его туда! 
2. Или насос не обеспечивать требуемого давления. Нужно проверить насос, Может, в нем неисправность. Или же он не справляется с нагрузкой по своим техническим данным

Вертикальный и горизонтальный гидроаккумуляторы – есть ли разница?

Описываемые в статье баки монтируются по двум схемам: вертикально и горизонтально. Конкретный вид гидроаккумулятора следует подбирать, исходя из того, насколько компактно он впишется на участок, который будет отведен для его установки. Кроме того, в вертикальных и горизонтальных приспособлениях воздух из мембраны удаляется по-разному

Это важно. В вертикальных устройствах стравливание скопившегося кислорода осуществляется посредством предохранительного клапана (мы уже упоминали его)

А вот в горизонтальных необходимо дополнительно устанавливать специальный трубопровод для удаления воздуха. Конструктивно добавочная магистраль состоит из шарового крана, слива и ниппеля (его называют выводным).

В вертикальных гидроаккумуляторах воздух из мембраны удаляется через предохранительный клапан

Обратите внимание на следующие нюансы:

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

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

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.

Внутренние баллоны разного объема

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:

Таблица определения максимального расхода воды

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.

Как рассчитать объем гидроаккумулятора для водоснабжения, зная эту цифру, производительность насоса и учитывая, что включаться он должен не чаще 30 раз в час?

• 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.

По формуле минимального рекомендуемого объема

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

Изменения давления в гидроаккумуляторе при включении и отключении насоса

• 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.

Таблица для определения поправочного коэффициента

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.

Примерные соотношения установок реле давления

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.

Подключение гидравлического бака – минимум сложностей

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

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

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

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

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

Что выбрать — баллонный или мембранный гидроаккумуляторы

Общее у этих двух устройств — один и тот же принцип действия. В конструкциях этих приборов также много общего. Главное состоит в том, что в гидроаккумуляторе мембранного типа допускается контакт стенок устройства с водой, а это может привести к возникновению коррозионных процессов.

А вот в устройствах баллонного типа жидкость контактирует только с каучуком, Поэтому такие изделия более защищены от негативного воздействия факторов внешней среды. В случае необходимости в баллонных устройствах емкость может быть заменена. Провести эту операцию можно своими силами, не используя каких-то специальных устройств. Еще плюсом таких установок является простота их обслуживания. Применяя их, можно рассчитывать на продолжительный срок службы.

Как закачать воду в гидробак?

Когда все будет настроено (в том числе реле давления), расширительный бак можно уже смело подключать к сети. Занимаясь подключением, тщательно следите за показаниями манометра. На каждом гидробаке должно указываться максимально/минимально допустимое значение. Насос отключается от сети вручную, когда будет достигнуто нормальное давление бака и предельное – насосного оборудования. Наблюдается это, когда напор перестает повышаться.

Как правило, мощности насоса не хватает для накачивания емкости по максимуму, однако это особо и не требуется, поскольку накачка снижает эксплуатационный срок и самой мембраны, и насоса. Обычно предел отключения задается на одну-две атмосферы выше, нежели включения.

Виды гидроаккумуляторов

Производители поставляют на рынок устройства 2 базовых модификаций, отличающихся конструктивным исполнением:

1. Модели вертикальной конфигурации рассчитаны на большие объемы воды. Преимуществом поперечной ориентации является возможность размещения клапанного механизма для стравливания накопившихся в процессе эксплуатации воздушных масс в верхней части гидротехнического устройства. Поскольку атмосферные потоки, согласно физическим законам, направляются вверх, такое расположение считается оптимальным. Подобной конструкцией оснащаются резервуары с объемом, превышающим 50 л.
2. Горизонтальной конфигурацией характеризуются емкости меньших габаритов. Продольная ориентация не позволяет использовать для удаления излишков воздуха в гидроаккумуляторе клапаны из-за невозможности правильного определения места монтажа. Поэтому стравливание выполняется через специальные краны, «американки», или сливной патрубок, устанавливаемый позади бака.

В малогабаритных резервуарах небольшой вместимости, независимо от конфигурации устройства, накопленные воздушные массы устраняют из системы посредством полного слива жидкости из магистрального водопровода.

Гидроаккумуляторы различаются по типу приминения.

Заводское окрашивание корпуса гидротехнического устройства в синий цвет свидетельствует о предназначении для использования в сетях водоснабжения для перекачки холодной воды.

Мембранная перегородка в таких баках изготавливается из пищевой резины, нейтральной для человеческого организма. Красные конструкции применяются в обогревательных контурах и при передаче горячих потоков.

В них прокладка выполняется из материала повышенной прочности. Подобные устройства использовать в магистралях холодного водоснабжения не рекомендуется.

Базовым критерием выбора формы мембранного накопителя являются геометрические характеристики подсобного помещения, предназначенного для монтажа гидробака. Основным требованием считается соответствие габаритов устройства размерам комнаты, дополняемое удобством доступа к оборудованию для ремонтных и сервисных операций.

Сколько реально должен выдавать воды гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор насосной станции — это металлический бачок, внутри которого располагается резиновая мембрана (груша) и воздух. Воздух в гидроаккумуляторе находится под давлением, примерно в 1,5-2 атм. При накачивании гидроаккумулятора, вода поступает в резиновую грушу, а после, выталкивается сжатым воздухом в систему водоснабжения.

Не стоит думать, что приобретённый гидроаккумулятор на 24 или 50 литров, выдаст столько же воды. Это ошибка. В лучшем случае воды будет вполовину меньше, чем общий объем гидроаккумулятора. Остальное место расходуется на резиновую мембрану и воздух, который находится во второй половине бака.

Схемы установки

Схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором – это несколько позиций, связанных с видом установленного насоса.

Погружной насос с гидроаккумулятором

Она из распространенных схем – это система, в которой используется погружной или скважинный насос. Если бы гидроаккумулятора в системе не было, то насосный агрегат включался бы сразу же, если в доме открывался любой и потребителей. То есть, автоматика срабатывала на падение давления на трассе. А это увеличение количества включений и отключений прибора, то есть, снижение срока его эксплуатации.

Понятно, что установленный гидробак для насосной станции эту проблему решает сразу же. К тому же он сглаживает давление в самой трубной сети. А для небольших локальных водопроводов это немаловажный фактор. Если говорить о выборе объема гидробака, то тут несколько критериев, и все они должны учитывать. Основной, конечно же, это необходимый объем воды. Другие: высота установки емкости, мощность насосного агрегата, его напор и частота включений.

Подключение скважинного насоса к гидроаккумулятору производится или через шланг, или через трубу. Чаще используется последний, хотя принципиальной разницы нет. Главное – надежное крепление и прочность самого трубопровода.

Схема водопровода с погружным насосом и гидробаком

Насосная станция

Вторая схема, не менее распространенная, кстати, сегодня все больше пользуется популярностью, это установка насосной станции. Это оборудование, в которое входит и гидроаккумулятор, и насос. Монтируют всю установку на поверхности недалеко от скважины или колодца, соединяя воду для водозабора с агрегатом шлангом или трубой.

Вообще, насосная станция с гидроаккумулятором – это компактность устройства при тех же технических характеристиках. Если загородный коттедж небольшой, то и сама станция будет маленькой, но выполнять будет функции огромной станции, которые используются в городских водопроводных сетях. Если перед ней установить дополнительно фильтр грубой и тонкой очистки, то вода из колодца или скважины будет всегда чистой. Кстати, отсутствие фильтров – это быстрое засорение самого накопительного бака. Внутри мембраны начнут осаждаться песок и грязь, что снизит ее объем.

Схема водоснабжения с насосной станцией

Другие схемы

Существуют и другие схемы насосной станции с гидроаккумуляторами, в которые добавляются различные сантехнические и бытовые устройства. К примеру, если в схеме водоснабжения дома устанавливается водонагреватель, который обеспечивает дом горячей водой, то гидроаккумулятор в этом случае будет выполнять дополнительно еще одну функцию. Он будет являться расширительным баков для этого нагревательного прибора.

То есть, при нагреве воды, она начнет расширяться. Излишки объема будут давить на стенки самого нагревательного элемента. Вот тут то и спасет его гидроаккумулятор, который часть воды примет в мембрану. Правда, здесь есть одно «НО». В такую схему надо устанавливать накопительный резервуар красного цвета, в нем устанавливается мембрана, которая может выдерживать большие температуры.

Как защитить корпус расширительного бака от коррозии и поломок?

Защита расширительного бака от коррозии должна быть продумана ещё в процессе бурения скважины. Уже тогда наши специалисты подбирают место его установки, защищённое от подтопления талыми водами. После сдачи объекта в эксплуатацию заботы о продлении сроков замены гидроаккумулятора в насосной станции ложатся на пользователей.

Именно они должны постоянно держать контроль над давлением воздуха и воды и не допускать резких скачков, аккуратно распределять нагрузку на линии потребления.

Снизив риски естественного окисления металла, следует учитывать обстоятельства, приводящие к интенсивному ржавлению корпуса в результате:

• Наличия течи в клапанах;
• Нарушения целостности мембраны;
• Неконтролируемых резких перепадов давления.

Рекомендуем! Заметив неполадки, немедленно обратитесь к специалистам ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ. Чем раньше Вы выясните, что гидроаккумулятору необходима замена, цена ремонта окажется ниже.

Проблемы с давлением

Такая проблема может быть вызвана рядом причин:

• повреждение ниппеля – через него уходит воздух;
• неправильная настройка реле давления;
• повреждение корпуса бака.

Последовательность действий для ремонта:

• вначале стоит проверить целостность самого корпуса – если он прогнил, то возможно потребуется замена гидроаккумулятора;
• если с корпусом все в порядке, стоит проверить работу реле давления. Вполне возможно, что его настройки сбились;
• для этого, стоит попробовать разные режимы работы для гидробака – если реле действует, значит нужно искать причину в другом месте;
• теперь нужно проверить ниппель – он может стравливать воздух, если это так, то ремонт сведется к его замене.

Манометр может показывать неверные значения

Еще одна причина – в неисправности манометра. Т.е. он может показывать неправильные цифры. Этот момент также стоит учитывать.

Принцип действия

Этапы работы гидробака. (Для увеличения нажмите)Читатель может задаться вполне логичным и резонным вопросом: а как же взаимодействуют вышеуказанные конструктивные компоненты гидроаккумулятора?

Принцип же действия гидробака заключается в следующих важных моментах:

• вода из источника под напором насоса подается в мембрану или камеру грушевидной формы, которые начинают расширяться;
• между стенками корпуса и резиновой камеры значительно уменьшается объем воздуха, что, в свою очередь, способствует созданию необходимого уровня давления;
• при включении водопроводного крана вода из мембраны или груши начинает поступать в водопровод под создавшимся давлением;
• давление в гидробаке будет снижаться до тех пор, пока не сомкнутся контакты реле давления, которые приведут в действие насос, который подаст очередную порцию воды в гидроаккумулятор.

В результате цикличного повторения вышеуказанных действий, как раз и происходит стабильное функционирование гидробака в системе водоснабжения.