Выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения

Гидроаккумулятор (гидробак) — металлическая емкость, предназначенная для подключения к насосам водоснабжения, внутри которой хранится резервное количество воды под заданным давлением. Укомплектовав насос гидроаккумулятором вы всегда будете иметь в доме небольшой запас питьевой воды, даже при отсутствии электроэнергии.

В данной статье мы рассмотрим гидроиаккумулятор для систем водоснабжения, изучим его назначение, устройство и принцип действия. Также вы узнаете о разновидностях такого оборудования, особенностях его выбора, расчета и подключения.

1 Назначение, устройство, принцип действия

Первоначально внесем ясность в терминах — гидробак и расширительный бак не есть одинаковые устройства. Гидроаккумулятор используется в системах водоснабжения частного дома, устроенных на подаче воде с помощью насоса из внешнего источника, тогда как расширительный бак устанавливается в системы отопления и горячего водоснабжения с целью стабилизации их давления и предотвращения возникновения гидроударов.

Рассмотрим основные функции гидробака в системах водоснабжения:

• устройство предотвращает износ насоса из-за частого включения — поскольку в резервуаре постоянно содержится вода, насос будет запускаться только при его опустошении, что позитивным образом скажется на долговечности агрегата;
• гидроаккумулятор снижает вероятность возникновения гидроударов в трубопроводе при включении насоса, также он поддерживает стабильное давление в системе, предотвращая колебания напора при одновременном использовании нескольких кранов;
• бак обеспечивает постоянный запас воды, что особенно важно в загородных домах с проблемным электроснабжением.

Устройство гидробака состоит из непосредственно металлического резервуара и находящийся внутри него мембраны, которая разделяет емкость на две камеры — одна для воды, вторая для воздуха. Камера для воды выполнена из бутила — санитарно безопасной разновидности резины, хранящаяся в ней жидкость не контактирует с металлическими стенками бака. Подача и отвод воды происходит через два резьбовых патрубка, к которым подключаются трубопроводы, патрубки имеют идентичный диаметр.

За регулирования давления в камере для воздуха отвечает пневмоклапан. Гидроаккумуляторы большого объема (100 литров и выше) оснащены обратным клапаном, который нужен для стравливания воздуха из водяной камеры. Аналогичную функцию в небольших баках выполняет запорный кран. Стандартное давление воздуха в гидроаккумуляторе — 1.5-2 Бар.

Принцип работы гидробака достаточно прост. Первоначально насос закачивает в бак воду, и когда накопительная емкость заполняется, реле давления фиксирует это и отключает насос, прекращая подачу. Далее по мере использования резерва воды реле определяет понижение давления, включает насос и цикл повторяется.

1.1 Разновидности гидробаков и особенности их расчета

В зависимости от формы корпуса данное оборудование делится на два типа — гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный. Между ними имеется лишь одно конструктивное отличия — вертикальные баки объемом более 50 литров оснащены краном для стравливания воздуха, который накапливается в камере для воды и снижает эффективность работы устройства. В горизонтальных баках объемом 50-100 л кран расположен в торцевой части сбоку корпуса.

Во всех гидроаккумуляторах объемом менее 50 литров стравливание воздуха из водяной камеры происходит посредством полного слива воды. Выбор формы бака осуществляется исходя из размеров помещения, где он будет смонтирован. Никаких хитростей тут нет — брать нужно тот резервуар, который лучше впишется в отведенное для него место.

Более сложным является выбор бака по параметру производительности. Тут нужен расчет оборудования, который поможет определить его требуемый объем. Расчет выполняется по формуле: O = K*Rmax*(Dmax + 1)*(Dmin+1)/(Dmax-Dmin) — (P + 1), в которой:

• K — коэффициент мощности подключенного к гидробаку насоса;
• Rmax — наибольший планируемый расход литров воды в минуту;
• Dmax — уровень давления воды в баке для выключения насоса (Бар);
• Dmin — граница давления воды для включения насоса (Бар);
• Р — давление воздуха в гидробаке (Бар).

Коэффициент насоса зависит от мощности его двигателя:

• мощность 0.55-1.5 кВт — коэффициент 0.2;
• 2-3 кВт — 0.375;
• 4-5.5 кВт — 0.625;
• 5-9 кВт — 0.875.

Расчет практически любых гидроаккумуляторов для бытовых стаций водоснабжения покажет, что необходимо использовать бак объемом 25-50 литров. Это оптимальный объем под большинство насосов для скважин и колодцев, которого будет достаточно для полноценного водоснабжения частного дома.

Брать гидроаккумулятор большего объема (75 и 100 л) имеет смысл при частом и длительном отключении энергоснабжения дома, когда нужен серьезный запас питьевой воды. В обычных условиях покупать бак «с запасом» бессмысленно, так как неиспользуемая вода в нем будет застаиваться и терять свои вкусовые качества.

1.2 Как выбрать гидроаккумулятор? (видео)

2 Схемы подключения и особенности монтажа

Выбор схемы подключения гидробака нужно осуществлять исходя из возложенных на него функций. Всего существует 3 схемы подключения:

Для подключения гидробака и его ввода в эксплуатацию вызывать специалистов не нужно, все можно сделать своими руками. На пол либо стену бак крепится с помощью анкеров, при этом обязательно нужно подкладывать под монтажную пластину прокладку из виброизоляционного материала. Подключение труб к патрубка накопительной емкости осуществляется через специальные гибкие переходники, которые идут с ним в комплекте.

После того, как монтаж бака закончен, выполняется его регулировка — первоначально нужно определить давление в гидроаккумуляторе, что можно сделать посредством обычного манометра. На корпусе бака вы найдете золотник, к которому присоединяется измерительный прибор. Нормальным уровнем давления считается 1.5 Бар, если его фактическая величина отличается, то необходимо подкачать воздух с помощью насоса.

Как уже было сказано, вода внутри емкости находится в резиновой «груше», окруженной воздухом. Чем больше в баке воздуха, тем сильнее груша сжимается и теряет свой максимальный размер. И наоборот — чем меньше воздуха, тем больше и вместительнее груша, но меньше давление подачи воды. Вы можете регулировать давление в пределах 1-2 Бар на свое усмотрение, добиваясь желаемого режима работы гидробака.

Также необходимо настроить реле давление. Под крышкой корпуса реле находится пара пружин (большая и малая). Изменение их положения позволяет задать минимальный и максимальный уровень давления, при котором станция будет включать насос. За минимальный уровень, при котором начинается подача воды, отвечает большая пружина. Малой пружиной задается требуемая разница давлений.

Наиболее частой поломкой гидроаккумулятора является потеря герметичности между рабочими средами — водой и воздухом, что происходит вследствие износа либо повреждения резиновой мембраны (груши).

Причиной разгерметизации мембраны является износ резины, что происходит вследствие ее растягивания водой при недостаточном уровне давления воздуха резервуаре. Также ускоренный износ провоцирует ускоренная выкачка воды из бака — после полного опустошения мембрана сворачивается в плоский лист с сильно загнутыми краями.

Пытаться восстановить износившуюся мембрану своими руками бессмысленно, поскольку никакие латки не вернут ей полную герметичность. Потребуется купить новую мембрану, соответствующую размерами вашему баку, и заменить поврежденную деталь.

Алгоритм действий следующий:

1. Выполняется полный слив воды из бака и резервуар отсоединяется от трубопровода.
2. Выкручиваются болты, фиксирующие фланец на тыльной стороне емкости, также демонтируется гайка золотника подкачки воздуха.
3. Золотник проталкивается через отверстие внутрь бака, после чего мембрана изымается из корпуса.
4. Внутренняя полость бака, при необходимости, очищается от коррозии и отложений с помощью наждачки либо щетки по металлу.
5. Выполняется установка новой мембраны, продевается и фиксируется гайкой золотник.
6. Края мембраны разравниваются на горловине емкости, после чего монтируется фланец с равномерной затяжкой болтов.
7. После сборки в гидроаккумулятор закачивается расчетное количество воздуха и выжидается 12 часов, по истечению которых проверяется герметичность бака. Если потерь давления нет, устройство подключается к подающему трубопроводу.

Также нередко случаются проблемы со стравливанием воздуха из резервуара, причиной которых является деформация золотника. Потерю воздуха устранить достаточно просто, нужно лишь купить в автомагазине металлический колпачок с резиновой прокладкой и накрутить его на золотник.

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

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

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

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

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

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

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

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

Устройство мембранного гидроаккумулятора

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

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

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

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

Виды мембранных гидроаккумуляторов

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

1. Вертикальными;
2. Горизонтальными.

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

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

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

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

Как выбрать

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как подключается

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

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

Обслуживание гидроаккумулятора

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

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

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

Как заменить мембрану аккумулятора:

Заключение

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

Гидроаккумулятор это одна из важнейших составляющих грамотно спроектированной автономной системы водоснабжения. Установка гидроаккумулятора позволяет значительно продлить срок службы насоса, ведь в противном случае он включался бы при малейшем изменении давления в системе…

Загородная усадьба, как правило, не имеет центрального водоснабжения. В этом случае источником воды являются скважина или колодец, откуда с помощью насоса жидкость нагнетается в систему домашнего водопровода.

Потребление воды – непостоянная величина. Иногда надо набрать стакан воды из крана, а в другом случае – наполнить ванную. В обоих случаях при открытии крана давление воды в системе упадет и включится насос, но если для ванной насос проработает 10 минут, то для стакана воды хватит и 5 секунд. А если надо набрать несколько стаканов воды с интервалом в полминуты, то насос будет включаться для каждого из них – такой режим работы неприемлем для электродвигателя и он быстро выходит из строя. Чтобы этого не случилось, в трубопровод встраивается гидроаккумулятор для систем водоснабжения.

Гидроаккумулятор в частном доме поможет избежать проблем с водоснабжением

Назначение и принцип работы

Основная задача, которая ложится на гидробаки для систем водоснабжения – накапливать некоторый объем жидкости и отдавать ее в водопроводную систему при падении давления в трубах. Таким образом, в системе есть запас воды и при кратковременных открытиях кранов (набрать воды в чайник или сполоснуть руки) насос не срабатывает, так как вода поступает из гидробака.

Как итог, основной принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения – уменьшить количество включений/выключений водяного насоса, а значит – увеличить его срок службы.

Конструктивно гидробак представляет собой герметичный полый цилиндр из металла. Внутри находятся мембрана, которую еще называют «груша», из специальной резины – бутила или синтетического этилен-пропиленового каучука. Эти материалы прочны, соответствуют всем санитарно-гигиеническим требованиям и устойчивы к бактериям. Мембрана разделяет полость на две части, в одной из которых накапливается вода. Вторая занята сжатым воздухом, который и выталкивает воду из гидробака в систему при открытии крана.

Аппарат состоит из полого цилиндра и гибкой мембраны внутри

Работа гидроаккумулятора происходит циклично:

При уменьшении давления воды в системе (когда вода из гидробака уже выбрана) срабатывает датчик давления, и происходит запуск насоса для подачи воды.

«Груша» заполняется водой, ее объем увеличивается. Воздух сжимается, давление в баке растет.

Реле давления подает сигнал, и насос прекращает свою работу.

При потреблении воды вновь срабатывает реле давления и цикл повторяется.

Начало и конец рабочего цикла гидроаккумулятора

Преимущества установки гидробака

Существует ряд причин, для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

Главная задача – благодаря гидроаккумулятору запуск и выключение насоса происходят реже. Двигатель не перегревается и дольше не выходит из строя.

Кроме создания запаса воды накопитель смягчает гидравлические удары в системе водопровода. Воздух, содержащийся внутри баллона, уменьшает перепады давления в трубопроводе благодаря способности к сжатию. Как итог, меньше изнашиваются все элементы системы.

Во время отключения электричества в гидробаке остается резервный запас воды, что важно при частых перебоях случае в электроснабжении.

Типы конструкций и их устройство

В зависимости от используемого насоса и расположения насосной станции, в быту применяются гидроаккумуляторы горизонтальной и вертикальной установки.

Такие типы формовки позволяют вписать их в пространство любого технического помещения. Устанавливать агрегат нужно с расчетом на его удобное обслуживание. Нужно предусмотреть доступ для ремонта и, при необходимости, слива воды.

Вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы впишутся в любое помещение

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Наиболее рационально подключение горизонтальных гидробаков к наружным насосам, а вертикальных – к погружным, но в любом случае окончательное решение надо принимать на месте в зависимости от параметров всей системы.

В работе агрегатов принципиальных отличий нет. Разница в способе стравливания лишнего воздуха, который скапливается во время эксплуатации в водопроводной системе. При больших объемах воды, проходящей через накопитель, из нее выделяется растворенный воздух. Он может создавать воздушные пробки и затруднять работу системы.

В конструкциях с вертикальным расположенным цилиндром отверстие с клапаном находится в верхней части агрегата, т.к. воздух собирается в верхней части цилиндра. В горизонтальных гидробаках обычно такого устройства нет. Требуется дополнительный монтаж трубопровода из шарового крана, сливной трубки и ниппеля.

В накопителях объемом до 100 л устройств для выпуска воздуха нет. Лишний газ удаляется после полного слива воды.

Слив воды производится стандартным краном на входе

Почему нужно уметь подбирать гидробак

Чтобы оборудование хорошо функционировало и обеспечивало водой жителей дома, нужно не только знать, что такое гидроаккумулятор для систем водоснабжения, но и как его правильно подобрать.

Если объем накопителя недостаточный, то насос будет работать в усиленном режиме, для того, чтобы обеспечить необходимое давление в сети.

При излишнем объеме гидробака такой проблемы не будет, кроме того, в емкости постоянно будет некоторый объем воды, который можно будет использовать, например, в случае отключения электричества. Но не стоит гнаться за размером, ведь основным назначением оборудования является поддержание давления для распределения жидкости в сети. А для запаса воды можно подобрать другой, менее дорогой резервуар, например, из пластика.

У каждой вещи свое назначение – с хранением воды «про запас» лучше справится обычная пластиковая емкость

Расчет оптимального объема гидробака

Правильно подобранный объем гидробака позволит:

обеспечить достаточный уровень потребления воды,

оптимально использовать насосное оборудование,

продлить срок службы накопителя и элементов системы.

Существует несколько способов, как подобрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения и рассчитать необходимый объем накопителя.

Итальянские инженеры разработали методику расчета UNI 8192. Подбор осуществляется по трем параметрам: максимальному расходу воды, количеству допустимых включений насоса в час и высоты подачи воды.

При небольшой потребности в водоснабжении, например, для семьи из 2-3 человек, живущей в одноэтажном доме, объем гидробака можно не рассчитывать. Достаточно будет 24-литровой емкости.

Для домов большей этажности и с немалым количеством точек потребления воды, следует произвести расчет.

Нужный размер гидробака можно выбрать только на основании расчетов

Он проводится по схеме:

По таблицам определяются суммарные коэффициенты потребления воды в зависимости от используемого оборудования.

Рассчитывается максимальный расход воды. Например, при совместной работе душа, смывного бачка и крана на кухне этот показатель будет равен 30л/мин (Qmax).

Расчетное количество включений насоса в час (для комфортной работы) принимается за а=15. При более интенсивной работе мембрана гидробака совершает слишком частые колебания, что приводит к ее преждевременному разрушению. К тому же производительность насоса не дает возможности полностью заполнить накопитель водой. Насос при непрерывной работе перегревается и быстрее выходит из строя.

Следующая важная величина – максимальное и минимальное давление для срабатывания реле. Для двухэтажных домов эти значения 3 бар и 1,5 бар соответственно (Pmax и Pmin). В расчете участвует начальное давление газа в установке P0=1,3 бар.

Необходимый объем определяется по формуле: V=16,5 x Qmax x Pmax x Pmin /(a x (Pmax-Pmin)x P0)=16,5х30х3х1,5/(15х(3-1,5)х1,3)=76 л.

Ближайшим по значению является бак объемом 80 л.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения с такой вместимостью позволит выполнить потребности в водоснабжении жителей 2-х этажного дома при трех работающих одновременно точках разбора воды.

Нужен ли запас емкости

Дополнительный объем воды, хранящейся в гидробаке, не отражается на его эксплуатации. Основной функцией агрегата является поддержание давления в водопроводной сети.

Если необходим значительный запас воды, проще и значительно дешевле встроить в систему резервный бак из пластика. Поэтому при подборе оборудования приобретать гидроаккумулятор с запасом не имеет смысла.

При увеличении потребности в водообеспечении, например, при увеличении числа жильцов или количества потребляющей воду бытовой техники, можно дополнительно установить еще один гидробак небольшого объема. Их производительность суммируется. Место установки дополнительного гидробака не играет важной роли.

При необходимости в систему можно установить несколько гидробаков

Расчет давления в гидроаккумуляторе

Для того, чтобы оборудование эффективно работало и обеспечивало нужды жильцов дома, давление в гидробаке должно быть избыточным.

Чтобы вода поступала к верхней точке разбора, давление воздуха в цилиндре должно быть больше гидростатического, создаваемого столбом жидкости высотой от нижней до верхней точки водопотребления. Например, для двухэтажного здания эта величина равна Р мин = 0,7 бар (10 м =1 бар). Перепад высот в данном случае около 7 м.

Для устойчивой работы необходима разница в 0,5-0,6 бар между давлениями в нижней и верхней точками.

Таким образом, номинальное давление в гидроаккумуляторе Рном =0,6+0,7=1,3 бар

Заводские настройки предусматривают необходимое давление 1,5-2 бар, что является оптимальным для работы гидроаккумулятора. Для его контроля в устройство вмонтирован тонометр.

Тонометр необходим для контроля давления в гидробаке

При отклонении параметра давления в меньшую сторону его можно скорректировать, накачав воздух автомобильным насосом, для чего в корпусе устройства предусмотрен ниппель.

Установка, тестирование, подключение

Просто смонтировать гидробак не является сложной задачей – более насущной проблемой обычно является грамотный выбор объема и рабочего давления, поэтому лучше если все работы в комплексе будут проводить специалисты.

В первую очередь подбирается место под установку, которое должно соответствовать следующим требованиям:

вибрация и шум от работающего оборудования не мешают жильцам,

существует достаточное пространство для обслуживания и ремонта гидробака,

обеспечена надежная опора на ровное и выставленное строго горизонтально основание.

При установке используются амортизирующие прокладки из резины, которые частично гасят вибрацию.

Для установки гидробака необходимо надежное основание

Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения проводят в следующем порядке:

Подготавливается ровная площадка на прочном основании, например, бетонном полу подвала.

Гидробак устанавливается на основание, используя специальные прокладки.

Проводятся контрольные измерения давления в цилиндре в нерабочем состоянии. Оно должно быть не менее 1,5 бар (атм). Это заводская настройка. При недостаточном давлении можно воспользоваться автомобильным насосом.

На патрубок гидроаккумулятора устанавливается штуцер, имеющий пять выходов.

Поочередно подключаются водяной насос, водопроводная труба, манометр и реле давления к выходам штуцера.

Для уменьшения вибрации применяют гибкие переходники. Их устанавливают на участке подключения агрегата к водопроводу. Следует следить за тем, чтобы просвет переходника не был меньше диаметра подключаемой трубы.

Подключение насоса к гидробаку показано на видео:

Гидробак заполняется водой и проверяется на наличие течей. При необходимости проводится дополнительная герметизацию резьбовых соединений.

Заливать в бак воду нужно очень медленно, чтобы избежать разрыва мембраны. При долгом хранении возможно слипание «груши», при постепенном наполнении гибкая форма плавно расправится.

Подключается электропитание и настраивается реле давления согласно инструкции к оборудованию.

При использовании погружного насоса необходимо установить обратный клапан. Он препятствует обратному оттоку воды в скважину.

Схема подключения гидроаккумулятора к элементам водопроводной сети.

Популярные модели

Покупатель, приобретая гидроаккумулятор, основное внимание уделяет объему цилиндра. На сегодняшний день выпускаются и используются в быту модели вместимостью от 10 л до 200 л.

По данным опроса российской интернет-аудитории наиболее востребованными являются гидробаки объемом 76-100 л, 11-25 л и 26-50. Для дачных участков часто покупают накопители до 10 л. Вертикальная установка в числе приоритетных.

Обычно, какой купить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, выбирают просто по соотношению цена-качество. Производители предлагают модели, сочетающие в себе различную комплектацию и достойное качество по разумной цене. Рейтинг производителей выглядит следующим образом: Reflex, Jeelex, Wester, UNIPUMP, CIMM.

Заключение

Гидроаккумулятор – необходимый элемент для системы водоснабжения частного дома, который обеспечит долговечную работу насоса и бесперебойное снабжение водой. Чтобы аппарат прослужил долго и не требовал частых ремонтов, его нужно правильно подобрать и грамотно установить, для чего рекомендуется воспользоваться услугами грамотных специалистов. Разобравшись для чего нужен гидроаккумулятор, можно планировать его установку и искать хороших специалистов, которые сделают все на высшем уровне.

Многие застройщики при сооружении частного дома еще на стадии проектирования планируют автономную систему водоснабжения. Разрабатывая проект, они сталкиваются с проблемой выбора гидроаккумулятора. На российском рынке ассортимент этих устройств достаточно большой.

Цены на установки самые разные. Однако такое разнообразие затрудняет правильный выбор гидроаккумулятора. А это очень важно, поскольку, когда прибор подобран оптимально, то при проживании исключаются проблемы с водоснабжением.

Чтобы не ошибиться с выбором гидроаккумулятора, при его покупке необходимо принимать во внимание технические характеристики самой системы, а помимо этого иметь представление об этом агрегате и знать, как он взаимодействует с системой водоснабжения.

Что собой представляет гидроаккумулятор и как он работает?

Перед принятием решения о выборе предпочтительной модели нелишним будет получить представление о самом гидроаккумуляторе и особенностях его работы.

Что такое гидроаккумулятор?

Это емкость для воды, снабжённая мембраной из резины с высокой эластичностью , располагающейся внутри устройства. Она герметично соединена с корпусом резервуара. При помощи фланца с резьбой обеспечивается подключение гидробака к устройству водопровода. Между мембраной и корпусом гидравлического бака имеется полость, заполненная сжатым воздухом. В ней давление составляет 2 бара.

Основное использование гидроаккумулятора:

• поддержание стабильного давления;
• создание резерва воды при использовании системы водоснабжения в быту или в промышленных условиях.

Именно благодаря ему обеспечивается поддержка требуемого в системе давления при отключенном насосе.

гидроаккумулятора Принцип действия

Если говорить о составных частях гидроаккумулятора, то выделим следующие:

• корпус;
• мембрана;
• ниппель, через который обеспечивается передача воздуха в полость;
• воздухоудалительный клапан;
• фитинг.

Если подробно говорить о принципе работы гидроаккумулятора, то в общих чертах он заключается в следующем.

Подаваемая из колодца или скважины вода поступает в бак. При этом происходит увеличение мембраны благодаря тому, что это изделие является довольно эластичным. Оно растягивается, в результате объем воздуха между стенками бака и мембраной уменьшается. Благодаря этому обеспечивается высокое давление. Когда этот параметр достигает требуемого значения, срабатывает датчик давления. Контакты, которые идут на насос, размыкаются. В результате происходит отключение оборудования.

Воздух, находящийся внутри бака, оказывает давление на воду. Когда человек открывает кран, она под напором стремится наружу, следуя наименьшему сопротивлению. При этом происходит падение внутри бака давления на мембрану . Когда оно доходит до своих минимальных значений, то насосное оборудование начинает работать. Таким образом, цикл повторяется.

Как видно, для того чтобы обеспечить рабочее давление в системе, в баке располагаются вода и воздух, разделителем между которыми выступает эластичная мембрана. По той причине, что резина - материал достаточно податливый , со временем может происходить падение давления в полости бака.

Поэтому во избежание таких ситуаций необходимо с периодичностью один раз в год выполнять проверку давления воздуха в устройстве при откаченной воде. Если выяснится, что этот параметр превышает нормативы, то необходимо через ниппель добавить небольшое количество воздуха , пользуясь для этого обычным автомобильным насосом. При этом необходимо помнить о том, что вода полностью не заполняет объем бака.

От ряда факторов зависит реальное количество воды:

• форма гидроаккумулятора;
• изначальное давление воздуха;
• пределы реле давления.

Виды гидроаккумуляторов

На основании такого критерия, как способ установки принято различать:

• горизонтальные модели;
• вертикальные модели.

У каждой из них имеются свои особенности. Прежде всего, они касаются способа удаления воздуха. При работе гидробака его скопление происходит вокруг мембраны.

Воздух, растворенный в воде, присутствует в любой системе водоснабжения. Когда происходит попадание воздуха в резервуар, он выделяется и скапливается там. Таким образом, происходит возникновение воздушных пробок , которые могут появляться на самых различных участках системы.

Для удаления этих пробок в конструкции гидроаккумуляторов емкостью от 100 литров встраивают фитинг клапанами. Посредством этой конструкции обеспечивается вывод скопившегося воздуха из системы. Он периодически отводится, исключая тем самым возникновение воздушных пробок.

По законам физики, в верхней части происходит скопление воздуха у гидроаккумуляторов емкостью от 100 литров вертикального типа. Воздух оттуда удаляется через воздухоудалительный клапан, присутствующий в составе конструкции гидробака.

В гидробаках горизонтального типа удаление воздуха происходит при помощи дополнительного узла трубопровода. Он имеет в своем составе канализационный слив, выводной ниппель и шаровой кран.

В гидробаке небольшого объема конструкцией не предусмотрена установка такого фитинга. Эти малоемкостные приборы приобретаются владельцами частных домовладений по причине своей компактности. Удаление воздуха из них производится во время профилактического осмотра при полном опорожнении устройства.

Роль гидроаккумулятора в системе водопровода

Каждый владелец дачи, естественно, хочет, чтобы на его участке была обеспечена бесперебойная подача воды для приготовления пищи и хозяйственных нужд. Её наличие в любое время суток - это основа комфортного проживания за городом. С такой задачей легко справиться, если к автономной системе водоснабжения подключить гидроаккумулятор.

Если выбор этого устройства сделан правильно, то оно обеспечит вас водой даже в тех случаях, когда отсутствует электричество на участке и насос, входящий в состав системы водоснабжения, находится в нерабочем состоянии.

Плюсом применения гидроаккумулятора в составе системы водоснабжения является и то, что значительно сокращается количество включений насоса для подкачки воды. Это положительно отражается на сроке службы этого оборудования.

Если система водоснабжения на даче владельцем используется активно, то на расширительном баке могут появиться следы конденсата . Говоря другими словами, он будет запотевать. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо провести качественную работу по теплоизоляции всех соединений. Тогда проблемы с конденсатом не будет.

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.

При выборе гидробака следует поинтересоваться, можно ли купить для устройства сменную мембрану или баллон и в какую сумму это обойдется. В некоторых случаях стоимость таких элементов достаточно высокая. В этом случае выбирать стоит продукцию другого производителя, которая более доступна по цене.

Расчет объема

Как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения? Получить ответ можно, рассчитав ключевые параметры, прежде всего, объем.

Для выполнения расчетов оптимального объема гидробака необходимо сначала определиться, в каком назначении он будет использоваться, какие приборы могут устанавливаться для использования в различных целях. Часто их монтаж выполняется для того, чтобы исключить частое включение насоса.

• Гидроаккумуляторы также используются для поддержания давления в системе, когда насос находится в отключенном состоянии.
• Эти приборы нередко монтируются для обеспечения резерва воды.
• Некоторые владельцы устанавливают их с целью компенсировать пиковые значения при потреблении воды.

Если вы решили совместно со своей системой водоснабжения использовать гидроаккумулятор, то следует знать, что чем ближе насосное оборудование располагается к этому прибору, тем выше будет эффективности его работы.

Например, если насос размещен в подвальном помещении, рядом с ним располагается один гидроаккумулятор, а второй находится на чердаке , то можно увидеть, что на гидробаке, расположенном в верхней части дома, объем воды будет меньше, поскольку меньшим будет системное давление воды. Когда же в подвале или на первом этаже располагается гидроаккумулятор, то одинаковым будет уровень заполнения.

Выбирая гидроаккумулятор с целью исключить частые включения насосного оборудования, необходимо принимать во внимание некоторые факторы.

Специалисты не рекомендуют включать насос чаще, чем один раз в минуту. Системы водоснабжения бытового использования чаще всего оснащаются оборудованием, которое имеет производительность 30 литров в минуту . Принимая во внимание тот факт, что в устройстве от общего объема на воду приходится 50%, а остальное составляет воздух, аккумулятор емкостью 70 л может легко справиться с такой задачей.

Когда гидроаккумулятор устанавливается для компенсации пиковых значений при потреблении воды, то во внимание необходимо принимать расходные характеристики, которые имеют точки потребления воды в доме.

• Туалет в среднем потребляет 1,3 литра в минуту.
• На душ норма потребления составляет от 8 до 10 литров в минуту.
• Кухонным мойкам воды требуется около 8,4 литра в минуту.

Когда имеется два туалета, то при одновременной работе всех источников их общее потребление составляет 20 литров. Теперь необходимо принять во внимание процент реального заполнения водой резервуара и факт того, что насос включается в час не более 30 раз. Имея такие результаты, можно считать, что гидроаккумулятора с емкостью 80 л вполне достаточно.

Как произвести расчет давления воздуха в гидробаке?

Если прибор устанавливается в подвальном помещении, то легко можно посчитать минимальную величину необходимого давления. Для этого берут высоту в метрах от верхней и до нижней точки системы. Возьмем для примера высоту 7 метров. Необходимо к ней прибавить 6, разделить на 10 . В результате получается 1,3 атмосферы. Так мы получили минимальную величину давления воздуха в системе, расположенной в двухэтажном доме.

Если давление в системе будет меньше этой величины, вода просто не будет поступать на второй этаж. От производителя выполняется установка давления воздуха, равная 1,5 атм. Но иногда бывает так, что в устройстве эта величина может быть другой.

По этой причине необходимо после приобретения провести проверку величины давления внутри гидробака, используя обычный манометр. Он присоединяется к ниппелю. Когда возникает необходимость в увеличении давления, можно взять автомобильный насос . Если гидроаккумулятор используется вместе с насосным оборудованием, то нижнему пределу включения насоса должен быть равен уровень давления в нём.

Заключение

Гидроаккумулятор - важный прибор, который стоит устанавливать при создании автономной системы водоснабжения. Он обеспечит стабильное давление в системе и исключит частые включения насосного оборудования. При его выборе во внимание обходимо предпринимать важные факторы, учитывая условия эксплуатации и особенности системы водоснабжения , которая используется в доме. В этом случае можно правильно подобрать модель.

При покупке необходимо точно знать способы ее монтажа. Это позволит определиться с моделью установки - вертикальной или горизонтальной. Подбор оптимального оборудования обеспечит эффективность его работы и длительный срок службы.

Системы автономного водоснабжения имеют множество преимуществ, обусловленных независимостью от центральной линии подачи воды. Но также у них есть и недостатки, одним из которых является риск гидроудара. При резком открытии крана в контуре повышается давление, которое может негативно сказаться на состоянии трубопровода и насосного оборудования. Застраховать коммуникации от подобных явлений позволяет гидробак для воды, выполняющий функцию буферного содержания жидкости.

Устройство гидробака

Гидробак - это резервуар, конструкция которого рассчитана на временное содержание воды. В качестве материала для корпуса обычно используется сварная сталь. Для защиты поверхности производители используют разные покрытия, наиболее распространенным среди которых является порошковая краска с оплавлением. Конструкция обычно дополняется приваренными стойками и контрфланцем. Для подключения применяется оцинкованный фланец, обеспеченный штуцером. Количество коммуникационных выходов может меняться в зависимости от модели резервуара. В обязательном порядке устройство гидробака для воды включает и мембрану. Она обычно выполняется из бутилкаучука и может заменяться в процессе эксплуатации. Это общее устройство, но его исполнение может быть разным - в частности, по конструкции модели делятся на вертикальные и горизонтальные.

Виды конструкций

В условиях небольшого пространства рекомендуется использовать вертикальные модели гидробака, которые занимают немного места, но также отличаются и небольшим объемом. К особенностям такого оборудования относят наличие книппеля на корпусе, который позволяет выпускать лишний воздух. В выборе вертикальных гидробаков изначально стоит рассчитывать и возможность подключения погружного насоса - как правило, оба агрегата подбираются вместе с учетом соответствия их рабочих параметров. Тема выбора насоса принципиальна для такого типа оборудования. Здесь важно вспомнить, для чего нужен гидробак для воды в принципе? Он выполняет защитную функцию по отношению к насосному оборудованию и сопряженным с ним трубопроводом. И если используется поверхностный насос, то выбор стоит делать в пользу горизонтального гидробака. Это решение связано с тем, что резервуары этого типа поддерживают возможность верхнего крепления. То есть насос размещается на гидробаке. Но важно учитывать, что такая конструкция займет больше места, но зато и объем демпферной емкости тоже будет выше. Для выпуска излишнего воздуха из бака в этом случае предусматривается отдельный контур трубопровода. Технически эту функцию реализует выходной ниппель и сливной канал с шаровым краном.

Принцип работы оборудования

Разобравшись с конструктивным устройством гидробака, можно перейти к изучению его принципа работы. Начать следует с того, что стандартная система автономного водоснабжения работает под давлением от 1 до 3 атм. Крайние уровни этого показателя как таковые не вредят перекачивающему воду оборудованию и трубопроводу, но резкий перепад может спровоцировать гидроудар. И даже если система его выдержит в отдельных случаях, то регулярные нагрузки давления негативно будут сказываться на ресурсе насоса. В чем же выражается принцип работы гидробака для воды с точки зрения защиты от резких перепадов давления? Наличие такого дополнения в контуре системы водоснабжения позволит в случае потенциального повышения давления переносить нагрузку на резервуар. Вода, содержащаяся в баке, будет использоваться в первую очередь при оптимальном поддержании давления. Когда запас исчерпается, будет подключен уже основной ресурс трубопровода, но также в условиях приемлемых показателей давления.

Характеристики агрегата

В выборе гидробака следует учитывать два основных показателя - рабочее давление и объем. Что касается давления, то специалисты рекомендуют использовать агрегаты, которые поддерживают значение на 0,1-0,5 бара меньше по сравнению с оптимальной нагрузкой насоса при включении. Если приемлемым давлением для конкретного насоса является показатель в 1,7 бара, то резервуар следует подбирать со значением в 1,4-1,6 бара. Объем резервуара также бывает разным. Стандартом для домашних систем автономного водоснабжения считается 80-100 л. Если планируется обслуживать более 5 точек потребления, то потребуется гидробак для питьевой воды на 300 литров, обеспечивающий функцию перекачивающих агрегатов мощностью более 2 кВт. К слову, для водоснабжения одного потребителя можно ограничиться и емкостью на 25 л, которая может сопрягаться с насосами, силовой потенциал которых составляет до 0,5 кВт.

Грузовые гидробаки

Начало развитию концепции данного оборудования положило изобретение грузовых баков. Они имеют простое устройство и работают по принципу расхода потенциальной энергии груза. В процессе работы резервуар обеспечивает давление на воду, что и позволяет создавать оптимальный баланс нагрузки в контуре. К достоинствам таких гидробаков для воды можно отнести высокую вместимость, нетребовательность в техническом обслуживании и доступный ценник. Но также у грузовых баков есть и существенные недостатки, которые отражаются в низких показателях поддерживаемого давления, крупных размерах и рисках протечки. Кроме того, подобное оборудование имеет ограничения по возможностям подключения к насосному оборудованию - это касается в первую очередь энергоемкости. Насос в системе водоснабжения должен быть маломощным, иначе гидробак не справится с функцией выравнивания перепадов давления.

Пружинные гидробаки

В данном случае процесс нормализации давления в системе водоснабжения обеспечивается механической энергией. Она формируется при сжатии пружинного механизма, что позволяет вырабатывать достаточное усилие для накопления воды и ее возвращения в контур при резких перепадах давления. В отличие от грузовых емкостей, такой бак отличается высокой энергоемкостью, поэтому его можно использовать в системах с мощными насосами. Однако, сантехническая фурнитура подобных устройств ограничивает их применение из-за риска повреждений под влиянием агрессивных сред. Это оптимальный гидробак для холодной воды, но высокие температуры негативно сказываются на поршневых уплотнителях. Также имеют место риски поломок и деформаций пружинной группы.

Пневмогидравлические гидробаки

Резервуары этого типа широко используются и на предприятиях, и в бытовой сфере. Энергия для контроля давления вырабатывается за счет сжатого газа. Данным принципом создания гидравлического усилия обуславливаются и особенности конструкции агрегата. Она имеет в своем составе плавающий поршень с гибкой мембраной и поплавковый механизм контроля рабочих параметров среды. Стимуляцию оптимального уровня жидкости в баке обеспечивает мембрана, которая растягивается или сжимается в зависимости от текущего уровня давления в линии водоснабжения. Материалы изготовления конструкции позволяют использовать этот гидробак и для горячей воды без риска преждевременных поломок. Производители рассчитывают элементную базу на эксплуатацию с повышенными показателями давления при большом количестве рабочих циклов.

Монтаж гидробака

Устанавливать агрегат желательно в отапливаемом помещении на устойчивой поверхности и вблизи перекачивающего оборудования. Фиксация может обеспечиваться комплектной фурнитурой в виде крепежных приспособлений или за счет каркасных профилей - например, если речь идет об установке на базе самого насоса. Перед тем, как подключить гидробак для воды к снабжающему контуру, следует промыть систему. Для этого в канал подается вода с небольшой нагрузкой давления на 5-10 мин. Этот сеанс необходимо повторить еще 2-3 раза, после чего система вводится в инфраструктуру водоснабжения. Первый запуск устройства можно осуществлять под давлением не более 2 атм. В процессе эксплуатации важно предотвращать риски засорения бака, его физического повреждения и перенапряжения в результате несоответствия рабочих параметров характеристикам насоса.

Системы управления

Большинство современных гидробаков управляются автоматическими средствами контроля рабочих параметров. Простейшие устройства предусматривают регуляцию оборудования за счет 2-3 команд, подаваемых на запорную арматуру через реле. Сложные высокотехнологичные системы контроля позволяют учитывать несколько параметров, принимая решения об оптимальной и более точной регуляции объемов выпуска жидкости в моменты перепадов давления. К таким системам в частности относится автоматика гидробака «Джилекс». Регулировка давления воды в данном оборудовании осуществляется контрольным реле, принимающим показатели от двух манометров. Один из них располагается в верхней части резервуара и позволяет учитывать давление для оптимального выпуска излишек воздуха. А второй находится на участке между насосом и узлом подачи воды к резервуару. Это наиболее ответственная зона регуляции, с которой напрямую взаимодействует и реле давления, и основной блок управления.

В заключение

Типовая конфигурация устройства водоснабжения с погружным или поверхностным насосом вовсе не требует обязательного использования гидробака. Изначально такие системы проектируются с возможностью применения насосов без дополнительного оборудования. Но если дело касается инфраструктуры с высокой производительностью, то гидробак для воды обеспечит необходимую защиту в случае непредвиденной перегрузки. И даже если не учитывать риски серьезных повреждений коммуникаций, то вспомогательное средство регуляции давления будет способствовать снижению износа агрегатов. К тому же, гидробак может выступать и резервным средством обеспечения водой. Но это касается емкостей с большой вместимостью, которые нечасто задействуются в бытовых системах водоснабжения.