Устройство Гидроаккумулятора для систем водоснабжения дома: принцип работы – Обзор

Как настроить гидроаккумулятор?

Итак, вы приобрели гидробак и успешно доставили его к себе домой. Что с ним делать дальше? Для начала выясните, каково давление внутри резервуара. Как правило, изготовители закачивают туда порядка 1,5 атмосферы, однако порой (обычно по причине утечки) до момента покупки давление заметно падает. Для проверки корректности своих показателей, открутите маскирующий колпачок с обычного золотника от автомобиля, а затем выполните проверку давления.

Каким образом это можно сделать? Как правило, с этой целью применяется манометр. Такой прибор, к слову, может быть как механическим (предназначается для автомобилей, имеет железный корпус), так и электронным пластиковым (им комплектуются определенные модели насосов).

Зачастую речь идет о дешевых китайских приборах, заключенных в хрупкий пластмассовый корпус. Что касается электронных манометров, то их показатели могут во многом зависеть от температуры или уровня заряда батареи, более того, стоят они достаточно дорого. Словом, оптимальный вариант – это простой автомобильный прибор, который уже успел пройти проверку

Также важно, чтобы делений на шкале было не очень много – так вы сумеете определить давление в емкости более точно. К примеру, если шкала предназначается на 20 атмосфер, а вам потребуется всего 1 или 2, то о предельной точности можете забыть

Если воздуха в емкости меньше, значит, жидкости, наоборот, больше, однако разница между заполненными/пустыми гидробаками существенна. Но здесь все зависит от ваших личных предпочтений. Если вам требуется перманентно высокое давление в системе, то в емкости должно быть как минимум 1,5 атмосферы. А вот для обычных бытовых нужд вполне хватает и 1 атмосферы. В первом случае насос будет включаться более часто, а при отсутствии электричества резерва в гидробаке может попросту не хватить. Во втором же вы пожертвуете напором, ведь пользоваться душевой кабинкой с гидромассажем возможно только при полном резервуаре, а когда он будет опустошаться, вам будет светить лишь ванна.

Словом, определитесь, что для вас имеет большее значение, а после этого задавайте требуемый режим (проще говоря, стравливайте излишки воздуха или же подкачивайте его).

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.

Рейтинг гидроаккумуляторов

Мембранные баки за короткий промежуток времени стали незаменимым элементом системы подачи воды в загородном доме. Это оборудование выпускают отечественные и зарубежные производители. Техника отличается объемом запаса воды, конструктивными решениями, функционалом. На рынке представлены небольшие модели для дач, универсальные решения для частных домов с разным количеством проживающих, небольших коммерческих предприятий. Проект VyborExperta.ru изучил особенности гидроресиверов в разных категориях, отзывы владельцев, мнения профессионалов в сфере водоснабжения. При составлении рейтинга проверялось соответствие рабочих характеристик заявленным параметрам.

Особое внимание уделялось следующим критериям:

Объем резервуара – количество воды в баке влияет на автономность системы, но увеличение габаритов приводит к росту цены – необходимо найти разумный компромисс;
Тип мембраны – конструктивные особенности влияют на срок службы ресивера, качество питьевой воды, сложность обслуживания и замены диафрагмы;
Способ монтажа – вертикальные баки экономят полезную площадь, горизонтальные позволяют равномерно распределить нагрузку на основание;
Материал корпуса – устойчивость к коррозии влияет на срок эксплуатации, качество воды;
Рабочее давление – характеристика должна соответствовать параметрам насосного оборудования. Чем выше показателе, тем более универсальным становится ресивер.

Не все отобранные для тестирования модели удовлетворили требования экспертов. Низкое качество мембраны и антикоррозийной защиты, несоответствие заявленным техническим характеристикам – такие баки исключались из нашего рейтинга.

Функции, назначение, виды

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 включится 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.

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.

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.

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.

Тип бака

Существует два основных типа крепления бака. От этого зависит и его регулировка. Различают гидроаккумулятор вертикальный и горизонтальный. Дело в том, что в той части емкости, в которой находится жидкость, со временем будет накапливаться небольшое количество воздуха. Его необходимо время от времени стравливать. Это позволит избавить систему от неблагоприятных для нее воздушных пробок.

Если емкость имеет вертикальное расположение, ей требуется специальный ниппель. Воздух в баке этого типа скапливается вверху. Его стравливать будет проще.

Горизонтальный тип бака отличается в этом от своего вертикального собрата. Здесь требуется не только ниппель. Для стравливания излишнего воздуха требуется шаровой кран. Также в системе предусматривается слив в канализацию.

Принцип работы гидроаккумулятора и подключение насоса

Из колодца насос качает воду в резервуар гидроаккумулятора по водопроводным трубам. Процесс накачки длится до тех пор, пока давление не достигает установленной отметки. Регулировать отметку можно на реле давления воды для насоса.

Как правило, реле давления воды для насоса стоит на отметке 1-3 атм. Когда достигнута отметка, насос самостоятельно отключается. Частота включений и отключений насоса зависит от вместительности гидроаккумулятора.

Монтаж гидроаккумулятора проводится специалистами. От места положения аппарата корпус не пострадает, но нежелателен монтаж в помещениях с повышенной влажностью воздуха. Установка гидроаккумулятора должна проводиться согласно с инструкциями к устройству, в противном случае система будет давать сбой. Ни в коем случае не устанавливайте аппараты с видимыми внешними повреждениями.

Перед установкой определитесь с оптимальным местом, где будет стоять устройство, учитывайте вес оборудования вместе с водой. Есть ряд случаев, когда может потребоваться экстренное сливание воды с гидроаккумулятора, поэтому об этом следует тоже позаботиться заранее. Помещение, в котором будет находиться гидроаккумулятор, должно быть теплым, так как замерзание воды в нем недопустимо.

Подключение гидроаккумулятора проходит в несколько этапов:

Изначально проводят проверку давления, которое создается воздухом внутри бака, оно обязательно должно быть в диапазоне от 0,2-1 бар. Далее проводят проверку оборудования и присоединяют штуцер к баку Соединением может служить жесткий шланг. По очереди присоединяют остальные элементы аккумулятора, такие как манометр, реле, труба, которая ведет к насосу

Проводят тестирование всей системы на отсутствие протечек, особое внимание нужно уделить местам соединения. Выполняя включения воды, нужно следить за герметичностью резьбовых соединений Чтобы плотность прилегания была больше, можно использовать герметик

Схема подключения реле давления требует особой тщательности

Внутри бака, а именно под его крышкой, есть надписи на контактах «сеть» и «насос», очень важно не спутать провода при подключении реле давления к насосу (рис. 2)

Рисунок 3. Клапан.

Вариант подключения погружного насоса в водопровод несколько отличается от схемы подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения поверхностного типа. Погружной насос от поверхностного вида принципиально отличается тем, что корпус оборудования находится там, откуда будет качаться вода, это может быть скважина. В такой системе главную роль играет клапан, он предназначается для страховки водопроводной системы от того, что вода будет постоянно убегать обратно в скважину (рис. 3).

Сперва клапан устанавливают, а уже потом начинают подключать глубинный насос в водопровод. В гидроаккумуляторах больше 100 л используют особый клапан, который предназначается для стравливания воздуха, выделяемого из воды. Большое давление может легко повредить одноступенчатый клапан, поэтому используют двухступенчатые клапаны и усиленное соединение.

Расчет необходимого объема

Рассчитать объем подходящего гидроаккумулятора для водоснабжения частного дома возможно после определения причин, которые привели к необходимости его монтажа:

Разгрузка насоса. Ввиду того, что напорные устройства рекомендовано запускать не больше 30 раз в течение часа, и в быту, как правило, применяют модели с производительностью до 40 л/мин, для домашнего использования подойдут аккумуляторы с объемом около 100 литров. Они решают проблемы с необходимостью частого запуска насосного оборудования.
Поддержка требуемого напора. Когда насос не работает, создать требующееся давление воды способно даже устройство с объемом бака всего 24 литра. Такие обычно приобретают для небольших квартир со стандартным количеством точек водозабора. Установит бачок можно в любом месте водопровода, но для улучшения эффективности следует монтировать его максимально близко к насосу.
Создание резервного запаса. Если возникла необходимость в резервном источнике воды при отключении электроэнергии, следует приобретать столитровые модели. Полезный объем гидробака в среднем равняется 40 процентам от заявленного.

Если аккумулятор требуется для компенсации нехватки воды в пиковые периоды, чтобы рассчитать объем агрегата, применяют специальные формулы. Они учитывают производительность и коэффициент мощности напорного оборудования, расход воды, водяное и воздушное давление и другие параметры. Вариантов много, и точно определить нужный показатель может только человек, который хорошо умеет считать.

Например, можно применить такое уравнение:

O = K х R х (Dmax + 1) х (Dmin+1) / (Dmax-Dmin) — (P + 1), где:

K – коэффициент мощности напорного аппарата;
Rmax – максимальный запланированный расход жидкости в литрах в минуту;
Dmax – уровень давления жидкости в гидробаке для выключения насосного устройства;
Dmin – наименьший предел давления воды для запуска помпы;
Р – давление воздуха в накопителе.

Последние три значения берутся в барах.

Особенность метода в том, что даже при получении результата 38,5 или 42,7 литра, приобретать потребуется пятидесятилитровый накопитель.

Приобретать гидробак с объемом свыше 100 литров – рационально при частых и продолжительных перебоях с энергообеспечением дома, когда необходим значительный резерв питьевой воды либо при большом расходе жидкости. Иначе вода застоится и утратит свои вкусовые качества. Однако баки небольшого объема практически не дают защиты от гидроударов. Такие больше подходят для дачи.

Пятидесятилитровый гидроаккумулятор можно выбрать для семьи из 4 человек. Оптимальная производительность устройства должна быть приблизительно два кубометра в час.

Принцип работы гидроаккумулятора

Если система только что смонтирована, большую часть внутреннего объёма гидроаккумулятора занимает та камера, которая предназначена для воздуха. Поступая в грушевидную мембрану через патрубок, вода сжимает воздух. Это происходит вплоть до той поры, пока не будет достигнуто предусмотренное давление. Затем реле отключает насос. Работу реле можно отрегулировать.

Когда мы открываем вентиль и используем воду для своих нужд, происходит разгерметизация системы. Воздух, надавливая на мембрану, помогает воде выйти из ёмкости. Этот процесс будет происходить, пока давление в системе не снизится до установленного минимума -1,5 атм. В этот момент должен заработать насос, нагнетающий в бак воду.

Как известно, в воде тоже есть растворенный воздух. Когда он скапливается внутри мембранного мешка, работа гидроаккумулятора ухудшается, поэтому его необходимо стравить. На некоторых моделях для этой цели имеется специальный клапан. Если клапана нет, нужно раз в 1-3 месяца устраивать мембранному баку профилактику.

Важно правильно вмонтировать гидроаккумулятор в систему водоснабжения. Тогда при его поломке или при проведении на нем профилактических работ, устройство можно будет легко разобрать так, чтобы не пришлось полностью сливать воду из всей системы

При открывании любого водопроводного крана системы объем воды в баке уменьшается, как следствие падает давление. Падение давления до заданного значения фиксирует реле, которое запускает в работу насос (+)

Реле давления для гидроаккумулятора и как отрегулировать

Рассматриваемое приспособление используется для автоматического регулирования работы насоса

При регулировании реле давления нужно обратить внимание на следующие термины:

Нижнее давление – это параметры запуска насоса, стандартное значение 1,5 Бар;
Параметры верхнего давления используются для раздвижения контактов реле и дальнейшего отключения насоса. Здесь используются показатели в 2,5-3 бар;
Гранично допустимое давление не должно превышать 5 бар.

После запуска станции вода начинает накапливаться в мембране или груше. В дальнейшем жидкость будет выталкиваться по трубам к потребителям. После приобретения необходимого оборудования нужно проверить давление воды. Рассматриваемые устройства имеют специальные манометры, но эксперты утверждают, что такие приборы имеют значительные погрешности измерений.

Обратите внимание! Для проверки показателей давления рекомендовано использовать манометр для автомобиля со специальной шкалой.
Реле давления

Во время проверки давления воздуха в мембранном баке снимают защитную крышку и подсоединяют манометр к ниппелю. Следует заметить, что при уменьшении давления в гидробаке, увеличивается объём закачанной жидкости.

Для создания необходимого напора жидкости в ёмкость нужно закачать воздух до установления давления на значении в 1,5 атмосфер. Увеличение показателей приводит к частым включениям и изнашиванию насоса. Слишком маленькое давление приведёт к раздуванию и выходу из строя резиновой груши.

Во время регулирования реле нужно снять крышку из прибора, после чего мы обнаружим корпус с двумя пружинами, на которых вкручены большая и маленькая гайки. Заметим, что первая гайка регулирует нижний уровень давления (обозначим её символом Р). Вторая, маленькая гайка используется для регулировки разницы давления (обычно обозначается буквой Н). Работу начинают относительно нижнего давления, которое выставляется на большой пружине.

Гидробак с реле давления

После заполнения гидробака сжатым воздухом включают насос и следят за положением стрелки манометра. Если показатели превысят верхнюю границу, нужно будет отключить насос. Предельный напор в системе устанавливается после остановки стрелки на манометре.

Обратите внимание! При регулировке нужно соблюдать рекомендованные параметры работы насосной станции, указанные в инструкции к изделию.

Во время настройки реле желательно соблюдать разницу между верхней и нижней границей давления в пределах одной или двух атмосфер, что обеспечит правильное использование насосной станции. После закачки воды и установления верхнего порога, насос отключают и начинают регулировать реле. Для этого маленькую гайку вращают до запуска механизма. Далее сливают воду с системы до тех пор, пока не запустится насос. Обычно это происходит при нижнем пороге давления.

Важно! Установите нижнюю границу на 0,1-0,3 атмосферы выше, чем давление в гидроаккумуляторе. Это позволит увеличить срок эксплуатации груши.. На следующем этапе работ вращаем большую гайку для установки нижнего давления

Далее включаем насос и следим за показателями стрелки манометра, она должна подняться до верхнего уровня. На этом работу по регулированию реле давления можно считать оконченной

На следующем этапе работ вращаем большую гайку для установки нижнего давления. Далее включаем насос и следим за показателями стрелки манометра, она должна подняться до верхнего уровня. На этом работу по регулированию реле давления можно считать оконченной.

Функции, назначение, виды

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.