Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Для чего нужен и как работает гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Нюансы подключения гидроаккумулятора

Устройство с грушевидной емкостью предполагает, что внутри нее находится вода, а не воздух. Эта особенность дает преимущество над модификацией с плоской мембраной. Причина в том, что в последнем случае жидкость контактирует с металлом, из которого изготовлен корпус бака. В итоге появляются очаги коррозии. Это нужно учитывать при выборе модели.

Кроме того, «грушу» проще поменять, если она выйдет из строя. Обычно это происходит через 10-15 лет после подключения циркуляционного насоса с гидроаккумулятором. Кроме проблемы выбора, при монтаже нужно учитывать следующие аспекты:

  1. Точка монтирования должна располагаться на максимально возможной высоте. В идеале это чердак дома. Данный фактор позволяет увеличить давление в трубопроводе.
  2. Несмотря на то, что фланцы оцинкованные, а корпус окрашен, помещение, где устанавливается гидроаккумулятор должно быть сухим. Повышенная влажность приведет к появлению конденсата, ржавчины и преждевременному выхода оборудования из строя.
  3. Подключать лучше при помощи гибких шлангов в нержавеющей оплетке. Крепить стоит накидными дюймовыми гайками.
  4. Входная труба – место врезки фильтра грубой очистки, который не даст возможности ржавчине, окалине и прочим твердым взвешенным частицам попасть в емкость и повредить мембрану.
  5. На входе монтируется шаровый кран, с помощью которого можно отсечь разводку от подающей трассы, если придется ее ремонтировать или обслуживать насос. Вода в доме будет все равно.

Перед покупкой необходимо произвести предварительные расчеты. Они заключаться в определении требуемых рабочих параметров и характеристик гидробака. Обязательно посмотри это видео, там человек рассказывает как самостоятельно выбрать бак.

Мнение «чем больше емкость, тем лучше» – неверное. Слишком большой запас воды приведет к ее застаиванию. В результате могут размножиться вредные бактерии, образоваться осадок, появиться неприятный запах. Места такой бак занимает много, весит ответственно. Если потребление небольшое, а электроэнергия отключается редко, покупка такого оснащения нецелесообразна.

Слишком малая емкость неэффективна, так как насос будет включаться часто, что неблагоприятно сказывается на сроке службы. Для расчетов применяется специальная формула. В качестве альтернативного метода определения требуемого объема бака используют соответствие мощности насосной станции и размера емкости. Больше производительность – больше размер бака.

Для этого используют специальные таблицы. Если условия совсем стесненные, имеет смысл рассмотреть возможность приобретение насоса с плавным пуском, и не тратить деньги на гидроаккумулятор. Но если есть возможность установить оба элемента, преимущества будут заключаться еще и в экономии. Но главное, такая система будет работать долго и бесперебойно.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: принцип работы

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения является неотъемлемой частью современных систем автоматической подачи воды для частного дома, коттеджа или дачи. На рынке представлено множество видов и конфигураций расширительных баков для холодной воды.

Сегодня разберем в подробностях устройство и принцип работы гидроаккумулятора, его основное предназначение, правила установки и возможные неисправности в работе. А также постараемся понять принцип действия, и как же правильно подобрать гидроаккумулятор для нашей насосной системы.

Основные виды и особенности

Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения различаются по компоновке:

— горизонтальные — вертикальные

По объему или емкости:

— стандартные бытовые: 24-50 литров — средней емкости: 80-100 литров — большой емкости: 150 литров и больше

По материалу изготовления корпуса:

— стальные эмалированные — из нержавеющей стали

Горизонтальный гидроаккумулятор для насосной станции

Корпус стального гидроаккумулятора, как правило, окрашен эмалью синего или зеленого цвета. Расширительные баки красного цвета чаще предназначены для систем отопления.

Гидроаккумуляторы предназначены для:

— накопления воды и поддержания ее автоматической подачи до точки водоразбора

— увеличения срока службы насоса, снимая на него нагрузку при частном его включении

— предотвращения возможных гидроударов в системе водоснабжения

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Типичный гидроаккумулятор состоит из следующих элементов (см. схему ниже):

1 — штуцера с резьбой для присоединения к системе водоснабжения, его диаметр, как правило, равен 25 мм или 1 дюйм

2 — фланца для герметизации

3 — самой емкости разного объема

4 — каучуковой мембраны для воды

5 — пневматического клапана за закачки и сброса воздуха

6 — монтажной площадки для установки на нем поверхностного насоса (при горизонтальном исполнении)

7 — ножек для устойчивости конструкции

Принцип действия гидроаккумулятора основан в автоматической подаче воды из бака до потребителя без включения насоса. Это происходит благодаря тому, что при открытии водоразборного крана, воздух, накачанный в емкости, начинает выдавливать воду из мембраны под давлением.

Необходимое давление в баке должно составлять 1,5-2 атмосферы. По мере расходования воды потребителем, после закрытия крана, гидроаккумулятор в автоматическом режиме снова заполняется водой по всему объему.

Как подобрать гидроаккумулятор для насоса

Если планируете купить насосную станцию и не знаете с каким объемом бака ее выбрать, или уже есть поверхностный насос, но планируете приобрести для него гидроаккумулятор, то рекомендуется следующее:

— для насоса мощностью до 1000 Вт подойдет бак емкостью 24 литра — для насоса мощностью более 1000 Вт лучше купить бак объемом 50 литров

Если приобретаете гидроаккумулятор для погружного насоса. то рекомендуется для насосов мощностью:

— до 500 Вт устанавливать бак объемом 24 литра — до 1000 Вт подойдет 50 литров — до 1500 Вт — 80 или 100 литров

Из-за особенностей своей конструкции, погружные насосы включаются и выключаются реже, чем поверхностные. Поэтому для них необходимо устанавливать несколько большие по объему гидроаккумуляторы.

На практике, расширительные баки объемом 24-50 литров способны полностью обеспечить потребность в хозяйственной воде небольшой семьи, на одну-две точки водоразбора. Если семья большая, можно купить гидробак большей емкости. Например, бака объемом 80-100 литров должно хватить на три-четыре точки водоразбора: кухня, ванная, душевая кабина и туалет.

Гидроаккумуляторы вертикального типа

Рекомендации по установке гидробака

1. Устанавливайте гидроаккумулятор только в отапливаемом помещении.

2. Перед запуском не забудьте сначала промыть систему водоснабжения.

3. Проверьте, закачан ли в бак воздух под достаточным давлением.

Если — нет, тогда закачайте до 2 атм. самостоятельно через воздушный пневмоклапан. Эту процедуру можно проделать, например, обычным велосипедным или автомобильным насосом.

Проблемы в работе и методы их устранения

1. Недостаточное давление воздуха. Продуйте пневматический клапан и закачайте воздух насосом.

2. Отсутствие воздуха под давление в емкости гидроаккумулятора. Потребуется замена либо клапана, либо мембраны.

3. Из клапана течет вода. Необходима замена мембраны. Смотрим видео.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения — это незаменимый атрибут современного загородного частного дома или дачи. Надеюсь, теперь вам понятен его принцип действия и особенности конструкции. И теперь вы сможете без труда подобрать гидроаккумулятор для своих условий, а также правильно его установить, и не допустить ошибок при запуске системы водоснабжения.

Возможные неисправности

В процессе эксплуатации гидроаккумулятора может возникнуть множество проблем, и необходимо знать, как устранить каждую из неисправностей. Для этого надо учитывать причины, которые могут повлечь за собой подобные неприятности.

  • При сбоях в работе насосной установки, когда она часто включается и выключается, дело может быть в мембране. В этом случае рекомендуется протестировать ее целостность и в случае чего заменить на новую, предварительно хорошо просушив металлический корпус бака.
  • Возникновение протечки рядом с пневмоклапаном, через который можно стравливать воздух или наполнять бак, тоже связывают с нарушением целостности мембраны. Как и в предыдущем случае, мембрану нужно заменить.

  • Для слишком низкого давления в клапане может быть несколько причин. Самое простое – недостаточная толщина воздушной прослойки. В этом случае нужно лишь добавить немного воздуха внутри гидробака. Вторая причина более серьезная. Если сломана деталь, через которую выходит воздух, придется заменить ее. Возможно, понадобится проведение сварочных работ.
  • Течь у трубы, которая идет от насоса, может возникнуть из-за потери герметичности. В этом случае нужно попробовать затянуть фланец немного туже, чтобы он прилегал плотнее. Если это не помогло, рекомендуется полностью заменить детали.

  • Если напор в кране неравномерный, несмотря на наличие гидробака, то дело может быть в эластичной полости. Проведите полный ее осмотр, протестируйте несколько раз. Если у вас остались сомнения относительно ее герметичности, то замените имеющуюся деталь на новую.
  • Слабый напор связан отнюдь не с мембраной, а с тем, что ваш насос может работать неправильно или вообще быть неисправным. Обязательно проверьте насос на работоспособность. Почините его в случае обнаружения неисправности. Вторая причина может быть в неправильном выборе объема гидроаккумулятора. В этом случае есть только один путь – замена гидробака на подходящий.

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:

  • Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включиться только тогда, когда ее останется совсем немного.
  • Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
  • Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.

Установка гидроаккумулятора в приямке

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

  • для холодной воды;
  • для горячей воды;
  • для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Принцип работы гидроаккумулятора

Расширительный бак функционирует по следующему принципу:

  1. Поток под напором, создаваемым насосным агрегатом, нагнетается в водяную камеру. При достижении верхнего предела давления срабатывает реле, подающее оборудованию команду на отключение.
  2. Снижение показателей запускает цикличное повторение процесса, помпа заполняет водой мембранное отделение. Для регулировки частоты включений требуется правильная настройка автоматического блока управления.
  3. Эксплуатация расширительного резервуара сопровождается накоплением воздушных масс в водяной камере. Для предотвращения снижения производительности избыточное количество воздуха стравливают. Частота профилактических мероприятий определяется вместимостью и периодичностью использования гидроаккумулятора.

Сервисные работы по обслуживанию мембранного бака рекомендуется проводить не реже 1 раза в 3 месяца. За это время накопившиеся внутри резервуара атмосферные массы способны оказать негативное влияние на эффективность емкости.

Наглядно показанно как работает гидроаккумулятор.

Как правильно выбрать гидробак

Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.

Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.

Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец

При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.

Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.

Расчет параметров гидробака

В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.

Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака

В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.

Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии

Установка и подключение


Схема подключения к глубинному насосу

Для установки можно использовать собственные навыки и опыт. Все этапы подключения описаны в инструкции. Предварительно устанавливают верхний и нижний порог давления. Можно оставить заводские настройки, при которых нижний предел – 4 бара, верхний – 8 бар. Если система работает некорректно, настройки изменяют подкручиванием большой и малой пружин.

Бак ставят после наоса, подключают с помощью штуцера с тремя и пятью входами. Два из них предназначены для реле и манометра, остальные для труб и гибких шлангов, чтобы снизить вибрацию, передающуюся от насоса.

Перед запуском с помощью манометра еще раз проверяют давление воздушной смеси внутри. Затем можно включать систему. Если реле срабатывает правильно, процесс установки окончен и водопровод можно эксплуатировать.

Как определить повреждение гидроаккумулятора

Как и в системе водоснабжения гидроаккумулятор имеет свой срок службы. Так, для встроенных резервуаров он определяется сроком эксплуатации отопительного котла, а отдельно стоящий бак из черного металла обычно выдерживает 5-6 летний период эксплуатации. При заполнении объема системы антифризом необходимо внимательно изучить рекомендации производителя, чтобы удостовериться, что материал не вступит в реакцию с химическим веществом незамерзайки.

Первым признаком того что гидроаккумулятор вышел из строя является резкое понижение давления в системе. Дело в том, что самым узким местом гидроаккумулятора выступает мембрана. Несмотря на эластичность и прочность в процессе эксплуатации в ее полость попадают частички мусора из внутреннего объема батарей, труб, запорной арматуры, часто здесь скапливаются нерастворимые осадки содей из самой воды. И тогда при работе мембраны эти частицы играют роль абразива, постепенно протирая резину. При прорыве стенок мембраны воздух из воздушной камеры проникает в систему отопления и выводится через воздухоотводчик, а освободившийся объем заполняется теплоносителем. При этом видимых утечек теплоносителя в помещении не обнаруживается

Если не обратить внимание, на резкое снижение давления в системе, и просто восстановить необходимый показатель давления жидкости, то несмотря на поломку гидроаккумулятора система продолжит работу. Но при первой же нештатной ситуации масштаб аварии будет намного больший

Для систематического контроля состояния мембраны рекомендуется периодически проверять давление в гидроаккумуляторе при помощи обычного манометра из дорожного автомобильного комплекта.

Чтобы быть уверенным в работоспособности оборудования рекомендуется 1-2 раза в 6 месяцев нажимать на ниппель и выпускать немного воздуха. Быстрый свистящий поток воздуха будет говорить о герметичности резервуара. А вот если будет слышно слабое шипение или вместо воздуха будет прокапывать вода, то в таком случае необходимо бить тревогу – мембрана с большой долей вероятности будет повреждена и прибор необходимо ремонтировать.

Второй распространенной проблемой при эксплуатации гидроаккумуляторов выступает потеря герметичности корпуса. В отличие от ресиверов системы водоснабжения эта проблема встречается относительно редко, но ее нельзя сбрасывать со счетов. Такое повреждение становится результатом неправильного монтажа или в результате неправильного ремонта устройства. Корпус бака обычно изготавливается из стального или железного листа путем штамповки. Наружная часть бака красится  для защиты от коррозии, а вот внутренняя обычно остается без дополнительного защитного слоя. В процессе эксплуатации на внутренней стенке воздушного отсека образуются очаги коррозии из-за чего со временем образуется отверстие, и воздух просто выходит. Определить такую неисправность просто – нужно несколькими нажатиями начать спускать воздух, если при нажатии неслышно характерного свиста, то необходимо искать повреждение корпуса.

Еще одним часто встречающимся видом поломки выступает неисправность золотника. Обычно это случается при настройке прибора, когда есть необходимость постоянно подкачивать его насосом и проверять давление манометром. При повреждении золотника обычно давление спускается постепенно, и на манометре котла можно заметить, что давление снижается не сразу, а со временем, небольшими порциями. При этом нужно отметить, что оно именно снижается, а не скачет в определенной амплитуде. Непосредственно на резервуаре проверить работает ли клапан, или нет можно нанеся на него небольшое количество мыльного раствора. Если раствор не изменяет своего состояния, значит дело не в клапане. А если выходящий воздух надувает мыльные пузыри, пусть даже и небольшие, то нужно менять сердцевину клапана. Проще всего купить его в автомагазине или в спорттоварах, сердцевина в клапане идентична той, что применяется в шинах автомобилей и велосипедов.

Виды накопительных емкостей


Мембранный накопитель

Для бытовых нужд применяют две разновидности баков:

  • Мембранные. Резина закреплена в стопорном кольце. В таком баке жидкость соприкасается со стенками, но только в одной половине гидроаккумулятора. Вторую половину занимает воздушная смесь, которую можно стравливать или закачивать по необходимости.
  • Баллонные. Жидкость поступает в резиновую грушу, закрепленную за горловину при входе в бак. Вода не соприкасается со стенками и не оказывает воздействия на металл. С другой стороны существует вероятность разрыва груши и подтекания жидкости через ниппель. В такой модели возможна замена мембраны.

Существует еще разновидность без мембраны, но для использования в частном доме в системе водоснабжения такое устройство гидроаккумулятора неудобное. Воздух будет смешиваться в емкости и уходить вместе с водой, поэтому его придется постоянно контролировать и закачивать. Делать это нужно ежедневно. Безмембранные баки подходят для накопления воды для полива, уличного душа.

Устройство гидроаккумулятора

Устройство стандартного гидроаккумулятора со сменной мембранной (самый распространенный тип) достаточно простое. Внутри гидроаккумулятора располагается эластичная мембрана шарообразной или грушевидной формы.

В рабочем режиме внутри мембраны находится вода, а между стенками бака и мембранной находится предварительно закачанный под давлением воздух или другой газ (значение предварительной закачки указывается на этикетке). Таким образом, вода не контактирует со стенками гидроаккумулятора, а только с мембраной, которая выполнена из материала пригодного для контакта с питьевой водой.

Горловина мембраны остается снаружи корпуса гидроаккумулятора и надежно притягивается к нему стальным съемным фланцем с помощью винтов. Таким образом, мембрана является съемной и может быть без больших трудозатрат заменена на новую.

Все гидроаккумуляторы имеют в своей конструкции ниппель (как в автомобильном колесе), который напрямую связан с воздушной полостью бака. Через этот ниппель можно регулировать давление воздуха внутри бака, используя обычный воздушный насос или компрессор.

Ниппель находится под защитным пластмассовым колпачком, который легко откручивается руками.

Важно отметить, что у многих производителей мембраны в гидроаккумуляторах объемом от 100 литров и выше крепятся не только снизу (через фланец), но и сверху. Через отверстие в верхней части мембраны (да, кроме горловины у мембраны будет ещё одно отверстие в верхней части) проходит специальная полая штанга, с уплотнительным элементом на одном конце и резьбой на другом

Резьбовой конец выводится наружу бака и притягивается к последнему гайкой. По сути, выведенная наружу часть представляет собой резьбовой штуцер. Этот резьбовой штуцер можно просто заглушить, либо установить на него реле давления и /или манометр.

В данном случае гидроаккумулятор (как и мембрану к нему) будут называть проходным.

Гидроаккумуляторы бывают вертикального и горизонтального исполнения. Вертикальные баки устанавливаются на ножках, горизонтальные же на лапах и имеют площадку для установки доп. Оборудования (насос, шкаф управления и т.п.). Принципиальным моментом для выбора компоновки является конкретное место установки.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации