Работа автономной системы водоснабжения в частном доме связана с определенными трудностями. В частном секторе, особенно если он находится за городом, нередки перебои с электричеством, а это значит, что насос работает не всегда. Плюс к этому – если насос включается при каждом открывании крана, то он относительно быстро изнашивается. Не стоит забывать и о возможных гидроударах, возникающих при включении насоса, которые негативно отражаются на состоянии трубопровода. Все перечисленные проблемы успешно решаются установкой гидробаков (гидроаккумуляторов) для систем водоснабжения, которые поддерживают давление в системе на одном уровне и позволяют всегда иметь определенный запас воды.
Если кратко сказать о том, что такое гидроаккумулятор для систем водоснабжения, то это герметичная емкость из металла, внутри которой находится эластичная мембрана.
Для чего нужен гидробак и как он работает
Если в системе присутствует гидробак, то насос включается и выключается только тогда, когда нужно пополнить запас воды в гидроаккумуляторе. Основные функции данного устройства состоят в следующем:
Поддержание стабильно одинакового давления в системе, благодаря чему трубы будут служить намного дольше. Исключаются неприятные ситуации, когда при резком изменении напора меняется температура воды (если вы при этом находитесь в душе, то ощущения будут не из приятных).
Обеспечение владельцев дома определенным запасом воды, что выручает в случаях отключения электроэнергии. Количество воды зависит от объема гидроаккумулятора и может составлять 100, 200 л и более.
Предотвращение преждевременного износа водного насоса. Для любого насоса существует лимит количества включений в час. Принцип работы гидроаккумулятора в автономной системе водоснабжения подразумевает, что вода поступает из бака, а насос включается только тогда, когда запас почти полностью иссякает.
Вода в гидробаке не соприкасается с его металлическими стенками, поскольку она находится в камере-мембране из бутила, из-за чего гидроаккумуляторы еще называют мембранными баками.
Бутил – прочный резиновый материал, который отвечает всем гигиеническим и санитарным нормам, установленным для питьевой воды.
Между мембраной и металлическим корпусом закачан сжатый воздух, который находится под давлением 1.5 — 2 атмосфер. Давление можно отрегулировать с помощью пневмоклапана.
Как работает гидробак, понять несложно. Вода подается насосом в мембранную камеру, которая расширяется, а воздух во внешней камере в это время сжимается. Когда достигается граничный показатель давления, срабатывает реле и насос отключается. По мере расходования воды давление снова понижается, и при определенном его значении включается насос и подает воду в камеру. Работу реле давления можно отрегулировать.
Воздух, растворенный в воде, постепенно скапливается в мембране. Его необходимо регулярно стравливать, чтобы свести к нулю вероятность образования воздушных пробок в системе, которые действуют на нее разрушительно.
Устройство вертикальных гидробаков для водопроводов подразумевает другой принцип удаления воздуха. В вертикальных гидробаках для удаления воздуха в верхней части корпуса предусмотрен специальный ниппель. В горизонтальных моделях за баком монтируется специальный кран или слив. Если объем бака не превышает 100 л, воздух из него удаляется путем полного слива воды.
Важно! Такую процедуру необходимо проделывать один раз в 1 – 3 месяца (точные указания можно найти в инструкции к аппарату).
Виды гидробаков
В продаже имеется три вида гидробаков:
Для систем холодного водоснабжения (баки окрашены в синий цвет);
Для замкнутых отопительных систем (красные);
Для водопроводов, обеспечивающих горячее водоснабжение (красные).
Для холодной воды применяются только синие гидроаккумуляторы, мембрана которых изготавливается из нейтральной резины, безопасной для здоровья человека.
Выбирать конкретную модель аппарата стоит, отталкиваясь от того, где планируется разместить устройство. По типу размещения гидробаки делятся на две группы:
Вертикальные. Они имеют ножки для удобной установки, а некоторые модели снабжены пластинами для крепления к стене. Чаще всего данный вид гидроаккумуляторов применяется с погружным насосом, расположенном в отдельном помещении.
Горизонтальные. Их обычно используют совместно с наружными насосами, в этом случае насос размещают над емкостью, чтобы сэкономить место.
Как выбрать гидроаккумулятор
В Интернете есть масса формул, по которым можно вычислить емкость резервуара аккумуляторного бака водяной системы. Практика показывает следующие результаты:
Если количество точек водозабора не более 3-х (например, стиральная машинка, ванная и мойка в кухне), то оптимальный вариант – гидроаккумулятор емкостью 25 л.
Для количества точек от 4 до 8 (при производительности насоса не более 3.5 м3/ч) подойдет бак объемом 50 – 60 л.
Если в доме более 10 точек водопотребления, а показатель производительности насоса 5м3/ч, потребуется бак емкостью 100 л или больше.
Если вы приобретете бак объемом больше необходимого, ничего страшного не произойдет. Это даже хорошо, поскольку насос будет реже включаться для закачки воды.
Как рассчитать объем гидробака
Чтобы рассчитать требуемый объем бака самостоятельно, подсчитайте, сколько в среднем расходуется воды на каждой точке водозабора. Далее сложите все эти показатели, и вы получите, сколько воды будет расходоваться в минуту, если все точки будут работать одновременно. В результате станет понятно, бак какого объема подойдет для вашего жилья.
Важно! Если даже вы не угадаете и купите аппарат меньшего объема, то всегда можно будет докупить дополнительный гидроаккумулятор.
Правила самостоятельного подключения гидроаккумулятора
Схемы подключения
В зависимости от того, какие функции будет выполнять гидробак, используются разные схемы для его подключения:
Схема с повысительной насосной станцией. Используется в тех случаях, когда присутствует много точек водопотребления. Гидробак обеспечивает сглаживание скачков давления и компенсирует небольшие водоразборы.
Схема, где присутствует погружной насос. Гидробак используется для предотвращения частых включений насоса.
Установка гидроаккумулятора перед насосами (по ходу воды). Бак устанавливается перед повысительным насосом, что предотвращает скачкообразные повышения давления в системе.
Подключение к водонагревателю
Еще одно распространенное применение гидроаккумулятора – в качестве расширительного бака для водонагревателя. Во-первых, бак обеспечивает дополнительный объем воды. Во-вторых – когда вода в бойлере нагревается, она расширяется, что при условии замкнутого пространства может привести к поломке нагревателя. В этом случае гидробак «принимает на себя» лишнюю жидкость, не допуская повышения давления выше максимально допустимого.
Подключение к насосному оборудованию
Если насос поверхностный, то устройства к нему удобно подключать при помощи штуцера с пятью выходами.
Один дюймовый вывод необходимо присоединить к баку, при этом патрубок будет внизу.
К двум выводам на 1/4′ подсоединяются манометр и реле давления.
Останутся свободными два дюймовых вывода, к которым необходимо подключить трубу насоса и разводку по точкам потребления.
Для погружного насоса схема выглядит почти так же, но перед подключением устройств к баку на насос следует установить специальный обратный клапан (он монтируется перед водопроводной трубой). Это нужно, чтобы предотвратить «откатывание» воды обратно в скважину или колодец.
Возможные поломки и уход за гидроаккумулятором
Основные неисправности баков гидроаккумуляторов для водоснабжения – это повреждение бака, мембраны или проблемы с давлением в баке. Они решаются такими способами:
Если давление в корпусе слишком низкое, это исправляется с помощью автомобильного или велосипедного насоса, подключаемого к ниппелю бака.
Устранить повреждения мембраны или корпуса помогут в сервисном центре.
Чтобы не доводить дело до серьезных поломок, гидробак следует регулярно осматривать, причем делать это надо не раз в полгода, как говорится в инструкции, а хотя бы каждый месяц.
Гидроаккумуляторы являются важным элементом системы водоснабжения загородного дома. Он выполняет несколько важных функций: повышает надежность водопроводной системы, повышает комфортность использования и продлевает срок службы насосного оборудования.
В этом обзоре описано устройство и принцип действия гидроаккумулятора для водоснабжения, то как подключить его своими руками, его возможные неисправности.
Принцип работы и устройство
В домах, имеющих индивидуальное водоснабжение, напор воды создается собственным насосом. При открытии крана начинает течь вода и падает давление в системе. При его снижении в системе срабатывает датчик давления, и он включает насосное оборудование.
Для того чтобы снизить количество включений и выключений насоса, гидравлические удары, избыточное давление и накопить в системе запас воды для пиковых потреблений используются накопительные емкости. Их называют также расширительными баками.
Давайте рассмотрим принцип работы гидроаккумулятора. Этот элемент системы представляет собой металлический бак, который только частично заполняется водой. Вторая половина емкости заполнена воздухом.
Вода и воздух разделяются резиновой мембраной. При наполнении бака водой воздух сжимается и в баке повышается давление. При открытии крана с водой давление будет падать не сразу, а по мере опустошения накопительной емкости. Благодаря этому датчик давления будет реже включать водяной насос и это продлит срок его службы.
Устройство расширительных баков для водоснабжения
Различают два типа этих устройств: для систем водоснабжения и отопления. Гидроаккумуляторы водоснабжения легко узнаваемы по фото, имеют характерные формы и как правило окрашены в синий цвет. Оборудование для теплоснабжения окрашивается в красный цвет.
Для полной уверенности следует ознакомиться с документацией на имеющееся оборудование. Различаются они тем, что в баках для теплоснабжения используют техническую, а не пищевую резину и в этих баках не всегда можно заменить резину своими силами. В красных баках зачастую устанавливается мембрана с креплением посередине бака.
Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения имеют два типовых варианта конструкции по способу разделения жидкости и воздуха: мембранные и грушевые аппараты.
В первом типе накопителей воздух и вода разделяются резиновой мембраной. Крепится она посередине бака. Вода поступает снизу, а сверху есть золотник для накачки и стравливания воздуха. Такие баки крепятся вертикально.
Накопители с грушей устанавливаются горизонтально. В них резиновая груша заполнена воздухом, а объем вокруг нее заполняется водой. Конец груши крепится не в середине, а с конца бака на фланце и поэтому менять её легче, чем мембрану
.
Принципиальной разницы между двумя типами конструкций нет. Различаются они только способом крепления, который нужно учесть при монтаже.
Подбор и установка оборудования
Оборудование выбирается исходя из планируемого расхода воды при пиковом потреблении. Чем большего объема будет емкость, тем меньше циклов включения и выключения будет совершать насосное оборудование при одних и тех же циклах открытия и закрытия водопроводных кранов.
Обычно применяются стандартные емкости на 24 литра, но выпускаются также большие емкости объемом 100 литров и более, которые устанавливаются в зданиях с большим числом потребителей воды. Например, с маленькой емкостью первое включение насоса произойдет после мытья рук в ванной и набора воды в чайник, а второе включение произойдет после слива воды в унитазе.
С большим баком воды насос произведет только одно включение после этих трех операций. В любом случае система будет работать и с большим и с малым баком.
Выбор оборудования зависит от пожеланий хозяев, и возможности разместить такой аппарат в помещении. Малый бак можно разместить даже под раковиной, а большой бак устанавливается в отдельном помещении, как правило, вместе с насосами. При установке следует учесть его вес и предусмотреть возможность слива воды из него.
Диагностика и устранение неисправностей
О неправильной работе накопительного бака свидетельствует частое включение насоса. Это может быть вызвано отсутствием воздуха в баке в силу разрыва мембраны, либо стравливанием его через клапан.
В этом случае падение давления в гидроаккумуляторе и включение насоса будут происходить практически мгновенно при включении воды. Для устранения этой неисправности требуется подкачка бака воздухом либо замена резиновой мембраны.
Заключение
Расширительная емкость является важным элементом водопроводной системы. Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения можно легко подключить или заменить своими силами. Его можно ремонтировать в домашних условиях. Неполадки в работе легко идентифицируются и устраняются.
Фото гидроаккумуляторов для водоснабжения
Система автономного водоснабжения – выгодное решение для частных домовладений. Чтобы поддерживать постоянное давление в водопроводе для бесперебойной работы бытовой техники и оборудования, предусмотрен специальный прибор – гидроаккумулятор для систем водоснабжения.
Он способствует сглаживанию резких колебаний давления воды, сохранению рабочего ресурса насоса и питанию системы при кратковременном отключении электроэнергии.
Что представляет собой гидроаккумулятор
Гидробак для воды – специальное герметичное устройство из металла с внутренней эластичной мембраной, предназначенное для поддержания постоянно стабильного давления в водопроводе.
Кроме того, прибор применяется для решения следующих задач:
- Предохранения насосного оборудования от износа. Включение насоса при открытии водяного крана будет осуществляться в случае полного опустошения гидроаккумуляторного бака. Это приведет к увеличению количества неиспользованных запусков насоса и продлению его срока службы.
- Поддержания постоянного давления в водопроводе, предотвращения перепадов напора и гидроударов при одновременном использовании нескольких точек водоприема.
- Поддержания оптимального запаса жидкости в системе водоснабжения, что обеспечивает подачу воды в условиях частого отключения электроэнергии.
Как устроен и работает гидроаккумулятор
Устройство гидроаккумулятора достаточно простое, он состоит из металлического бака, который разделен внутренней резиновой мембраной на две камеры – для воды и воздуха.
Для изготовления мембраны используется прочный бутил, стойкий к механическим повреждениям, химическим и биологическим воздействиям, который полностью соответствует санитарным и гигиеническим нормам.
Фиксация мембраны к корпусу выполняется при помощи фланца с клапаном впуска.
Насосная станция подает сжатый воздух в гидроаккумуляторный бак. При заборе жидкости из системы воздушная прослойка снижает внутреннее давление в гидробаке и предотвращает возможный разрыв мембраны. Подача воды в устройство осуществляется через входной патрубок.
Соединительный трубопровод и напорный патрубок по размеру должны полностью совпадать, чтобы предотвратить возможные гидравлические потери в трубопроводе.
В устройствах объемом свыше 80 литров установлен специальный клапан для вывода воздуха из жидкости. Для малолитражных приборов емкостью 24 литра рекомендуется устанавливать дополнительный элемент – переходник или кран.
Как работает бак, подключенный к системе? Принцип работы гидроаккумулятора предусматривает следующее:
- Насос под высоким давлением нагнетает воду в мембрану. После достижения допустимого уровня давления реле подает сигнал об отключении оборудования.
- При незначительном падении давления подающее оборудование включается в автоматическом режиме и цикл повторяется. Грамотная настройка реле давления позволяет регулировать допустимую частоту включений.
- В процессе работы бака воздушные массы могут скапливаться внутри мембраны, что приводит к снижению эффективности эксплуатации прибора. В этом случае проводится профилактика бака для стравливания остаточных воздушных масс. Периодичность мероприятий определяется внутренним объемом бака и частотой его использования.
Выбор оптимального объема бака
Объем гидроаккумулятора выбирается индивидуально с учетом общих потребностей конкретного домовладения. Важно знать, что объем, указанный в техническом паспорте, – это типовой размер гидробака. Следовательно, запаса жидкости в таком приборе – 50%, остальное – сжатый воздух. Не менее важными являются габариты бака. Так, бак на 100 литров представляет собой емкость высотой 85 см и диаметром 45 см, которая требует достаточно свободного места для монтажа.
При выборе объема гидробака учитывается среднесуточный уровень потребления воды с каждой водозаборной точки на количество потребителей:
- Производительность насосного оборудования от 1,6 до 2,1 куб.м/час, от 2 до 3 потребителей – бак объемом до 25 литров.
- Производительность оборудования до 3,6 куб.м/час, от 4 до 8 потребителей – бак объемом до 65 литров.
- Производительность оборудования до 5 куб.м/час, до 10 потребителей – бак объемом от 100 литров.
Гидроаккумулятор объемом на 25 литров способен обеспечить повседневные нужды для семьи из 3 человек. Такого объема достаточно для работы компактной системы: крана холодного водоснабжения, санитарного узла и водонагревателя. При эксплуатации дополнительной бытовой техники и оборудования объем емкости увеличивается.
Допустимый уровень давления в баке
Давление воздуха в гидроаккумуляторе – важный технический параметр напорной емкости, который является неизменным и указан производителем на корпусе прибора.
Для определения уровня давления следует учитывать параметр высоты закачанной жидкости в действующей системе. При этом давление всегда должно оставаться меньше данного показателя.
Расчет выполняется по следующей формуле: на 1 метр коммуникаций – 1 метр давления водяного столба (1 бар).
Датм. = (Вмакс.+6)/10, где
Вмакс. – максимальная высота водозаборной точки – душевая, бойлер. Для этого выполняется замер, на какой высоте расположена точка относительно установленного бака и подставляется в формулу для определения рабочего давления.
Пример: для домовладения из 2 этажей величина рабочего давления воздушных масс в гидробаке составит (8 + 6)/10 = 1,4 атмосферы. Если внутреннее давление ниже, тогда вода не будет подниматься до второго этажа.
Стандартное заводское значение давления – 1,5 атмосферы. Впрочем, в разных устройствах оно может быть различным, поэтому для точного измерения необходимо использовать манометр, присоединенный к ниппелю бака.
Максимальное значение давления в современных гидробаках не превышает 10 атмосфер.
Схема монтажа гидроаккумулятора с поверхностным насосом
Прежде чем выполнить подключение гидроаккумулятора, обязательно проводится проверка рабочего давления, которое должно на 0,3-1 бар быть ниже давления насосного оборудования.
Для установки гидробака потребуются:
- пятивыводный штуцер;
- регулирующее реле давления;
- манометр;
- герметик.
Штуцер используется для подсоединения гидробака, поверхностного насоса, а также измерительного оборудования. Пятый элемент выхода предназначается для подвода подающей водяной трубы.
Установка выполняется в следующем порядке:
- Штуцер подсоединяется к баку через фланцевый соединитель с клапаном впуска или прочный шланг.
- К штуцеру фиксируется манометр, регулирующее реле и водопроводная труба, проложенная от насосного оборудования.
- Далее подключается реле. Для этого демонтируется верхняя крышка на корпусе для обнажения рабочих контактов – для насоса и сети. К соответствующему контакту подсоединяется питающий провод от насосного оборудования, а к другому контакту – провод электропроводки.
Важно! Некоторые модели реле производятся без специальных меток, поэтому подключение рекомендуется поручить специалистам.
- Соединения резьбой тщательно герметизируются.
- Проводится тестовый запуск насоса и проверка работоспособности всей системы.
Схема монтажа гидроаккумулятора к погружному насосу
Схема подключения гидробака аналогична предыдущей, разница заключается в способе установки насоса.
В системе водоснабжения от погружного насоса используется обратный клапан, который препятствует выходу воды из мембраны обратно в гидросооружение. Клапан монтируется перед подающей трубой на насосном оборудовании, в некоторых случаях для этого проделывается на крышке внутренняя резьба.
Для подсоединения используется штуцер нужного диаметра с наружной резьбой. После установки клапана к нему подводится подающая водная труба требуемой длины.
Длина определяется достаточно просто: конец веревки с грузилом опускается в гидросооружение и делается отметка верхней точки конструкции. Далее веревка поднимается и выполняется замер длины от грузила до верхней точки. От готового значения отнимается высота от точки до места, где труба из гидросооружения прокладывается в грунт, а также длина насосного оборудования с клапаном. Оптимальная длина трубы – когда оборудование возвышается над днищем скважины или колодца на высоту до 35 см.
Предотвращение воздушных пробок
В любой системе водоснабжения присутствуют воздушные массы, содержащиеся в воде. Проникая в расширительный бак, они выделяются из жидкой среды и накапливаются, что может стать причиной образования воздушных пробок на различных участках системы.
Для борьбы с пробками вертикальный гидробак оснащается особыми клапанными фитингами, расположенными в верхней части конструкции, которые способствуют выведению лишних воздушных масс, выравниванию давления жидкости и воздуха в герметичной мембране.
Горизонтальный бак комплектуется дополнительным трубопроводным узлом, включающим в себя слив, ниппель для вывода воздуха и шаровой кран.
Вне зависимости от способа монтажа стравливание излишков воздуха из гидроаккумуляторов проводится после полного слива жидкости.
Профилактика, ремонт и устранение поломок
Любые типы гидроаккумуляторов для систем водоснабжения требуют комплексного обслуживания и своевременной профилактики.
Причин поломок расширительных баков существует огромное количество, но основными из них являются высокая частота включений насосного оборудования, подача воды через обратный клапан, низкий напор воды, низкое рабочее давление в гидробаке, повреждение внутренней мембраны или наружных стенок корпуса, неправильно подобранный объем бака.
Чтобы устранить серьезные поломки и предотвратить аварийное состояние бака, требуется проведение регулярных проверок и профилактики устройства.
Некоторые поломки устраняются следующим образом:
- Давление воздуха увеличивается путем нагнетания через ниппельное отверстие при помощи насосного или компрессорного оборудования.
- Поврежденная поверхность мембраны или корпуса восстанавливается в СЦ (сервисном центре). При наличии серьезного повреждения проводится их замена.
- Разница в давлениях выравнивается путем значительного увеличения дифференциала с учетом частоты рабочих включений установленного насосного оборудования.
- Достаточный объем гидробака определяется до начала монтажных работ.
Чтобы обеспечить бесперебойность системы, в ней не должно быть воздушных пробок. Периодичность проверок – 1 раз каждые 3 месяца. В этот период проводится полный контроль над выставленными порогами срабатывания насоса, настройками реле, герметичностью корпуса, исправностью мембраны и отсутствием протечек.
Неправильная настройка любого элемента системы может повлиять на работоспособность и долговечность гидробака.
Гидроаккумулятор для горячей воды и холодного водоснабжения успешно применяется в частных домовладениях. Грамотное подключение и настройка прибора обеспечат длительный срок эксплуатации и эффективную работу системы водоснабжения.
Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак) служит для поддержания давления в напорной системе водоснабжения, и при использовании совместно с реле давления позволяет создать автоматическую станцию на базе погружного или поверхностного насоса. Основное назначение гидроаккумулятора в системе — поддержание и плавное изменение давления жидкости в системе.
Дополнительные функции, которые выполняет гидроаккумулятор, следующие:
- Защита от гидроудара (изменения давления в жидкости, вызванного мгновенным изменением её скорости)
- Обеспечение минимального запаса воды
- Ограничение повторно-кратковременных включений насоса
Таким образом, именно гидроаккумулятор позволяет сделать возможным использование реле давления и автоматизировать процесс подачи воды. Без гидроаккумулятора, реле не может работать корректно, поскольку мгновенное изменение давления в системе (в момент открытия крана, отключения или подключения новых потребителей, включения или выключения насоса и т.п.) вызывало бы постоянное срабатывание реле. А это, в свою очередь, ведет к нестабильности подачи, перегреву или поломке электродвигателя, поломке реле.
Так как вода практически не сжимаема, то включение насоса в системе с реле давления, но без гидроаккумулятора, вызвало бы мгновенное увеличение давления в системе и реле тут же среагировало бы на это и отключило насос. С другой стороны, при открытии крана давление тут же упало бы и реле среагировав, включило насос.
Коэффицент сжимаемости воды = 5 x 10^10 1/ Па. Т.е. увеличение давления воды (напора, создаваемого насосом) практически не вызывает изменения её объема (это сотые доли процента). Поэтому давление менялось бы в системе с большой скоростью, что вызывало бы постоянное срабатывание реле.
Надо четко уяснить, что гидроаккумулятор никакого давления не создает и потребителю воду сам не качает — все это делает насос. Он только поддерживает то давление жидкости, которое в нем создано насосом и подает воду в тот момент времени, пока открыт кран потребителя и насос не включился. Например вопрос «Какой объем гидроаккумулятора мне нужен если у меня два душа?» не совсем корректен. Потому что при пользовании душем (одним или двумя), гидроаккумулятор подает воду только до момента включения насоса, а затем все оставшееся время пользования воду подает только насос. И остановится он только после того, как все краны перекроются и давление в баке поднимется до давления выключения.
Иногда бывает так, что насос выключается даже в то время, когда потребители пользуются водой. Однако такой режим работы нежелателен (поскольку через короткое время насосу опять придется включиться) и говорит о том, что подбор насоса и/или настройки всей системы выполнены неправильно (в большинстве таких случаев надо изменить настройки реле давления).
Любой гидроаккумулятор разделен мембраной на две полости: воздушную и водяную. За счет подачи воды под давлением в водяную полость бака, мембрана расширяется и сжимает воздух в воздушной полости. Тем самым мембрана уравновешена давлением с двух сторон (P1V1 = P2V2). Давление будет расти до тех пор, пока насос не отключится по уставке реле давления (давление отключения насоса). В момент начала расхода воды, воздух давит на мембрану, тем самым, выталкивая воду из гидроаккумулятора. Давление воды медленно падает и при достижении давления включения насоса, реле замкнет контакты и насос запустится. Такова принципиальная схема автоматической работы насоса совместно с гидроаккумулятором и реле давления.
Каким должно быть давление воздуха в воздушной полости гидроаккумулятора?
Давление в воздушной полости гидроаккумулятора должно быть на 10% меньше давления включения насоса.
Причем давление воздуха нужно измерять только на отключенном от системы баке (без давления воды). Давление воздуха нужно регулярно контролировать и по необходимости приводить в норму, это заметно продлит жизнь мембране. С этой же целью не рекомендуется делать перепад давления между включением и выключением насоса слишком большим. Оптимальным является перепад в 1,0-1,5 атм. Бóльшие перепады сильнее растягивают (нагружают) мембрану, тем самым уменьшая её срок службы, и более того, большие перепады давления не комфортны при пользовании водой.
Гидроаккумуляторы рекомендуется устанавливать в местах не подверженных затоплению и с невысокой влажностью. В этом случае фланец гидроаккумулятора прослужит намного дольше. Поскольку никаких нагрузок баком не воспринимается, нет необходимости в дополнительном креплении. Гидроаккумулятор можно просто устанавливать на пол на штатные опоры.
При выборе конкретной марки гидроаккумулятора следует обратить внимание на материал мембраны, наличие сертификатов и санитарно-гигиенических заключений, удостоверяющих, что гидроаккумулятор предназначен для использования в системах с питьевой водой. Также не лишним будет убедиться в наличии запасных мембран и фланцев, чтобы в случае проблем не пришлось покупать полностью новый бак.
Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления). Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар.
Часто возникает вопрос о том, сколько воды находится в гидроаккумуляторе?
Например, если отключат электричество, сколько литров воды можно будет использовать?
Это значение зависит от установок реле давления. Как нетрудно догадаться, чем выше разница по давлению, между включением и выключением насоса, тем больше воды войдет в гидроаккумулятор, однако эту разницу необходимо лимитировать по причинам изложенным выше.
В качестве примера мы приводим таблицу заполняемости гидроаккумуляторов.
| P воздуха, бар | 0,8 | 0,8 | 1,8 | 1,3 | 1,3 | 1,8 | 1,8 | 2,3 | 2,3 | 2,8 | 2,8 | 4,0 |
| P вкл.нас., бар | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
| P выкл.нас., бар | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 2,5 | 3,0 | 2,5 | 4,0 | 4,0 | 5,0 | 5,0 | 8,0 | 10,0 |
| Общий объем бака, л | Запас воды, л | |||||||||||
| 19 | 5,70 | 7,33 | 4,43 | 4,99 | 6,56 | 2,53 | 7,09 | 5,37 | 7,46 | 6,02 | 8,11 | 8,35 |
| 24 | 7,20 | 9,26 | 5,60 | 6,31 | 8,28 | 3,20 | 8,96 | 6,79 | 9,43 | 7,60 | 10,24 | 10,55 |
| 50 | 15,00 | 19,29 | 11,67 | 13,14 | 17,25 | 6,67 | 18,67 | 14,14 | 19,64 | 15,83 | 21,33 | 21,97 |
| 60 | 18,00 | 23,14 | 14,00 | 15,77 | 20,70 | 8,00 | 22,40 | 16,97 | 23,57 | 19,00 | 25,60 | 23,36 |
| 80 | 24,00 | 30,86 | 18,67 | 21,03 | 27,60 | 10,67 | 29,87 | 22,63 | 31,43 | 25,33 | 34,13 | 35,15 |
| 100 | 30,00 | 38,57 | 23,33 | 26,29 | 34,50 | 13,33 | 37,33 | 28,29 | 39,29 | 31,67 | 42,67 | 43,94 |
| 200 | 60,00 | 77,14 | 46,67 | 52,57 | 69,00 | 26,67 | 74,67 | 56,57 | 78,57 | 63,33 | 85,33 | 87,88 |
| 300 | 90,00 | 115,71 | 70,00 | 78,86 | 103,50 | 40,00 | 112,00 | 84,86 | 117,86 | 95,00 | 128,00 | 131,82 |
| 500 | 150,00 | 192,86 | 116,67 | 131,43 | 172,50 | 66,67 | 186,67 | 141,43 | 196,43 | 158,33 | 213,33 | 219,70 |
| 750 | 225,00 | 289,29 | 175,00 | 197,14 | 258,75 | 100,00 | 280,00 | 212,14 | 294,64 | 237,50 | 320,00 | 329,55 |
| 1000 | 300,00 | 385,71 | 233,33 | 262,86 | 345,00 | 133,33 | 373,00 | 282,86 | 392,86 | 316,67 | 426,67 | 439,39 |
Согласно этой таблице, в 200 литровом гидроаккумуляторе при следующих установках реле давления:
Включение насоса — 1,5 бар
Выключение насоса — 3,0 бар
Давление воздуха — 1,3 бар
Запас воды составит 69 литров, что составляет примерно треть от всего объема.
В заключение несколько слов о необходимом объеме гидроаккумулятора.
V t = K x A max x ((P max +1) x (P min +1)) / (P max - P min) x (P возд. + 1)
A max — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
P max —давление выключения насоса, бар
P min — давление включения насоса, бар
P возд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар
| Мощность насоса, кВт | 0,55-1,5 | 2,2-3,0 | 4,0-5,5 | 7,5-9,0 | ||||||||
| Коэффициент К | 0,25 | 0,375 | 0,625 | 0,875 | ||||||||
Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50 У со следующими установками:
P max = 3,0 бар
P min = 1,8 бар
P возд. = 1,6 бар
А max = 2,1 м³/ч (35 л/мин)
K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)
V t = 31,41 литр
Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л.
Отметим, что объем бака на уровне 24-50 литров прекрасно согласуется с другими методиками расчета гидроаккумуляторов для бытовых систем водоснабжения и эмпирическими рекомендациями различных производителей насосного оборудования.
Бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии, однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема (см. выше таблицу заполняемости). И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.
Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.
С моделями и ценами на гидроаккумуляторы можно ознакомиться в разделе «
Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак - необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.
Как устроен и работает гидроаккумулятор?
Гидроаккумуляторы нередко называют , поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка - мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой - воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.
Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения
Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.
На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации
Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.
Для чего необходим такой накопитель?
При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:
- значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
- предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
- поддерживать в системе определенное давление;
- предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.
Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:
Виды мембранных баков и их особенности
Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент. В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки. В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.
С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.
Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:
- Отключить электропитание.
- Открыть кран смесителя.
- Дождаться, пока бак опустеет.
- Закрыть кран.
- Подключить систему к электропитанию, чтобы бак снова наполнился.
Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.
Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды
Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей. Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины. Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.
Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.
Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.
Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.
Обратите внимание на материал об устройстве и принципах работы насосных станций:
Причины поломок и способы их устранения
Самая уязвимая часть гидробака - резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.
Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака
Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.
О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.
Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:
- Приобрести новую мембрану, точно соответствующую порванной.
- Аккуратно разобрать гидробак, отвинтив соединительные болты.
- Вынуть порванную мембрану.
- Установить на ее место новую мембрану.
- Собрать гидробак.
- Равномерно затянуть все болты.
Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.
О распространённых неисправностях и о том, как их устранить, вы узнаете в нашем материале:
Еще одна ошибка - использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.