Предварительное давление в гидроаккумуляторе. Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе

20.06.2018

В системе водоснабжения частных домов, осуществляющей водозабор из колодцев и скважин, давление нагнетается насосом. Как только оно достигает верхнего рабочего предела, срабатывает реле, отключая насос.

Во время пользования водой (мытья посуды, душа и т.п.) давление в системе падает. Чтобы в результате не прекратилось поступление воды, при достижении нижнего рабочего предела давления вновь срабатывает реле, включающее насос. Вновь производится водозабор, и давление в системе восстанавливается.

Однако при пользовании водой происходит серия циклов включений-выключений, поскольку давление нужно постоянно восстанавливать. Стартовый ток и ток отключения, воздействуя на электродвигатель насоса и реле давления, уменьшают их рабочий ресурс, причем чем чаще происходит срабатывание, тем меньше срок службы агрегатов.

Для уменьшения числа повторных включений и, следовательно, увеличения общего ресурса эксплуатации электромеханизмов насосной станции служит входящий в ее состав гидроаккумулятор.

Устройство и принцип работы

Конструктивно состоит из металлического бака в вертикальном или горизонтальном рабочем положении и разделенного на две части внутреннего рабочего объема. Разделителем служит эластичный резиновый материал: либо это емкость в форме груши внутри бака, либо мембрана.

Принцип работы гидроаккумулятора построен именно на том, что внутрь основной рабочей части и нагнетается насосом вода. В другую часть гидроаккумулятора под давлением закачан воздух.

При пользовании водой в системе водоснабжения с насосной станцией, забор воды происходит из рабочей емкости гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Вода находится в нем под давлением, поскольку воздух в баке гидроаккумулятора стремится вытеснить воду в систему.

При этом насос не работает, поскольку давление в системе держится в допустимых пределах и реле не срабатывает. Поэтому вода из крана будет течь некоторое время даже в том случае, если возникнут перебои с подачей в дом электроэнергии.

Давление воздуха в баке

Давление должно быть в порядке, по умолчанию поддерживается в диапазоне от 1,5 до 1,8 атмосферы. Некоторые владельцы предпочитают самостоятельно уменьшать давление в баке до 1 атмосферы, считая, что создаваемого им напора вполне достаточно для бытовых нужд, а в рабочую емкость гидроаккумулятора можно будет закачать больше воды. Тем самым, число включений/выключений электродвигателя насоса и реле давления дополнительно уменьшится.

Это действительно так, но из-за разного давления меняется режим работы не только насосной станции, но и всей системы водоснабжения.

Давление в гидроаккумуляторе не случайно поддерживается на уровне не ниже 1,5 атмосферы: это значение давления в городской системе водоснабжения.

Если его уменьшить, напор вначале быстро спадет до значения, при котором система обеспечит только спокойное течение воды из крана. В данном случае душ с гидромассажем удастся принять только тогда, когда рабочая емкость будет полностью заполнена водой.

Давление в гидроаккумуляторе следует периодически, раз в 1-3 месяца, проверять. Для этого нужно отключить насос от сети и слить через краны воду из рабочей емкости гидроаккумулятора. Для измерения давления закачанного в бак воздуха следует использовать автомобильный манометр со шкалой, градуированной на минимальные деления. (Все прочие манометры дают недопустимую погрешность измерений.)

Весьма желательно, чтобы перед измерениями манометр прошел поверку. Для проверки его нужно подсоединить к воздушному невозвратному клапану (золотнику) гидроаккумулятора.

Через этот же клапан можно либо стравить воздух из бака, если все же принято решение увеличить объем рабочей емкости за счет сброса давления, либо увеличить его путем подкачки. Для этого используется обычный автомобильный или велосипедный насос.

Правильный монтаж — залог нормальной работы

Перед монтажом гидроаккумулятора необходимо проверить давление воздуха в его баке. Оно должно быть на 0,2-1 атмосферу меньше, чем значение давления включения насоса, выставленное на реле. Если внутри рабочей емкости находится воздух, его следует удалить.

Установка гидроаккумулятора на полу при любой его ориентации — горизонтальной или вертикальной — должна выполняться с обеспечением запаса прочности. Между полом и опорами гидроаккумулятора следует установить резиновые прокладки для снижения уровня шумов и вибраций при работе.

При монтаже следует применять быстросъемные соединения типа «американка». Они удобны в работе, создают надежное соединение, а в случае необходимости обеспечивают быструю его разборку. Также к гидроаккумулятору, как и ко всем составляющим насосной станции, должен иметься свободный доступ.

Подключается гидроаккумулятор через «американку» к пятивыводному штуцеру. Далее к нему присоединяются реле давления, манометр для определения значения давления воды в системе водоснабжения и фильтр с дальнейшим подсоединением к трубе, подающей воду от насоса.

Пятый вывод используется для подсоединения к водоразборной трубе, ведущей в дом. Затем реле давления подключается к насосу. Все подводки при входе в гидросистему не должны сужаться.

Все резьбовые соединения во избежание протечек должны быть уплотнены. Делается это льняной паклей, покрытой сверху герметиком, или ФУМ лентой.

В том случае, если гидроаккумулятор с внутренней резиновой емкостью совершенно новый и еще ни разу не заполнялся водой, это следует учесть при подготовке насосной станции к работе. Сжатые внутренним давлением, стенки емкости могут слипнуться между собой, и если напор наполняющей емкость воды будет мощный, он легко их прорвет.

Поэтому первое заполнение емкости гидроаккумулятора должно быть медленным и производиться слабым напором воды.

Модели на 50 литров

На сегодняшний день в России рынок гидроаккумуляторов емкостью 50 литров, несмотря на ширящееся распространение изделий китайского производства, продолжает оставаться за европейскими производителями. Львиная их доля — из Германии. Такие известные марки, как Varem, Zilmet и Reflex, делят лидирующие позиции с более молодой Aquasystem и активно развивающейся «Джилекс». Цены на 50-литровые гидроаккумуляторы находятся в диапазоне от 1500 до 3700 рублей.

Баки на 100 литров

Популярные гидроаккумуляторы объемом 100 литров производят те же самые производители, что и предыдущие. Однако разница заключается в том, что если 50-литровые гидроаккумуляторы чаще всего приобретают небольшие семьи либо те, кто редко посещает свой загородный дом, то 100-литровые — владельцы больших частных домов.

Также стоит обратить внимание на китайскую продукцию, которая по своим рабочим и ценовым характеристикам относится к классу «эконом». Недорогой цены и качественного исполнения, она работает без особых проблем. Цены на 100-литровые гидроаккумуляторы начинаются от 3200 рублей и могут достигать 5 тысяч.

Баки от компании «Джилекс»

Фирма ООО «Джилекс» занимается выпуском широкого перечня насосов и водоснабжающего оборудования, в том числе и гидроаккумуляторов. Это качественная продукция, надежно удерживающая заявленное давление и способная эксплуатироваться длительное время без снижения своих характеристик. «Джилекс» производит горизонтальные гидроаккумуляторы емкостью 24 и 50 литров, и вертикальные гидроаккумуляторы емкостью 80, 100, 150, 200, 300 и 500 литров.

Reflex — ещё один мировой лидер

Торговая марка «Рефлекс Винкельманн ГмбХ» (Германия) — одна из наиболее опытных (основана в 1898 г.) и известных в данной сфере. Гидроаккумуляторы производства этой компании достаточно дороги, но традиционное немецкое качество, строгость и аккуратность исполнения, безукоризненная точность заявленных характеристик продолжают привлекать покупателей. Это касается, прежде всего, серии Reflex DE, в которую входит одиннадцать моделей емкостью от 8 до 500 литров. Бак гидроаккумулятора имеет особо прочную конструкцию, а поверхность, контактирующая с водой, — антикоррозийное покрытие, соответствующее строгим санитарным требованиям.

Гидроаккумуляторы значительно продлевают рабочую жизнь электромеханизмов насосных станций, обеспечивающих водой загородные дома и коттеджи. Их всегда можно подобрать не только по водопотреблению, но и по семейному бюджету.

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.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:

Выполняется полный слив воды из бака и резервуар отсоединяется от трубопровода.
Выкручиваются болты, фиксирующие фланец на тыльной стороне емкости, также демонтируется гайка золотника подкачки воздуха.
Золотник проталкивается через отверстие внутрь бака, после чего мембрана изымается из корпуса.
Внутренняя полость бака, при необходимости, очищается от коррозии и отложений с помощью наждачки либо щетки по металлу.
Выполняется установка новой мембраны, продевается и фиксируется гайкой золотник.
Края мембраны разравниваются на горловине емкости, после чего монтируется фланец с равномерной затяжкой болтов.
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.

Реле давления — элемент который управляет работой насосной станции и который делает возможной её работу в автоматическом режиме. Реле давления имеет несколько характеристик:

Любое реле давления имеет заводские установки и, как правило, они следующие:
Давление включения: 1.5 — 1.8 бар
Давление выключения: 2.5 — 3 бар
Максимальное давления выключения: 5 бар

Итак, как все это работает:
Допустим, насосная станция подключена (об этом в статье «Подготовка насосной станции к работе»),
и вся система заполнена водой. После открытия любого крана (душ, мойка
и т.п.), и начала водоразбора, давление в системе начнет плавно
(благодаря мембранному гидробаку) падать, что легко отследить по
манометру. Все это время вода поступает потребителю из гидробака. При
достижении «нижнего» давления включения (его можно также отследить по
манометру в момент включения насоса) контакты внутри реле давления
замкнутся и насос запустится. Все остальное время водоразбора насос
продолжает работать, подавая воду напрямую потребителю. После
завершения водоразбора (все краны закрыты), насос все еще продолжает
работать, только теперь вода подается не потребителю, а закачивается в
гидробак (т.к больше ей некуда деться) и давление плавно возрастает.
При достижении давления выключения (можно легко отследить по манометру
в момент остановки насоса) контакты внутри реле давления размыкаются и
насос останавливается. При следующем водоразборе цикл повторяется. Все
довольно просто.

Но что делать если
заводские установки реле давления не очень комфортны? Например, на
верхних этажах давление падает очень заметно, или система очистки воды
требует на входе не менее 2.5 бар, в то время как насос включается
только при 1.5 — 1.8 бар.

Настроить реле давление можно и самостоятельно:
Записываем по манометру давление включения и выключения при работающем
насосе. Отключаем питание от насоса и снимаем верхнюю крышку реле
давления (как правило, отвернув один винт). Вы увидите два винта, один
более большой, находится в верхней части реле, а второй, немного
меньшего размера, находится под ним. Верхний винт отвечает за давление
выключения и как правило рядом с ним находится буква «P» и стрелка со
знаками «+» и «-» . Затем вращаем винт в нужном направлении (если
давление выключения необходимо поднять то вращаем по направлению знака
«+», если опустить то в направлении знака «-«). Сколько вращать?
Сделайте оборот (пол оборота, полтора — сколько хотите). После этого
запускаем насос и смотрим, при каком давлении он выключится теперь.
Запоминаем, выключаем питание насоса, и вращаем винт дальше, опять
запускаем насос и записываем новое значение, таким образом приближаясь
к нужному значению.

Нижний винт отвечает за разницу между давлением выключения и давлением
включения. Как правило рядом написано «ΔP» и находится стрелка со
знаками «+» и «-«. Настройка разницы давлений аналогична настройке
давления выключения. Остается только один вопрос, какой она должна
быть? Разница между давлением включения и выключения обычно составляет
1.0 — 1.5 бар. Причем чем выше давление выключения, тем большей может
быть эта разница. Например, при заводских установках Pвкл = 1.6 бар,
Pвыкл = 2.6 бар разница составляет 1 бар, это как раз стандартное
значение. Если мы хотим изменить заводские установки и поднять Рвыкл до
4 бар, то разницу можно сделать в 1.5 бар, т.е. Pвкл нужно установить
на уровне 2.5 бар.Надо понимать, что чем больше эта
разница, тем выше перепад давления в системе, что не всегда комфортно.
Но в то же время, реже будет включаться насос, и больше воды поступит
из гидробака до момента включения насоса.

Это
справедливо только в том случае, когда насос может обеспечить требуемое
давление (смотрите характеристику насоса). Т.е. если насос может выдать
по паспорту только 3.5 бар (с учетом всех видов потерь), то настройка
реле давления на выключение 4 бар ничего не даст. Насос просто не
сможет обеспечить требуемое давление и в данном случае будет работать
не останавливаясь. И если нужно все-таки именно 4 бар, то придется
менять насос на более мощный.

И последнее, каким же все-таки должно быть давление воздуха в воздушной полости гидробака?
Очень многие не задумываются, или же просто не знают, что нужно следить
еще и за этим. К сожалению да, нужно, от этого напрямую зависит срок
службы мембраны гидробака, а в конечном счете, и насоса.

Итак, что делаем:
Замеряем давление воздуха в воздушной полости гидробака. Делаем это только на отключенном от системы гидробаке!
— отключаем питание насоса, открываем любой кран за насосом и ждем пока
вода выйдет из гидробака. Либо замеряем на установке еще не
подключенной к системе водоснабжения. Для этого снимаем декоративный
колпачок с воздушного ниппеля гидробака и подсоединяем к нему обычный
автомобильный манометр (для проверки давления в шинах автомобиля).
Запоминаем это давление. (Как правило на небольших гидробаках, емкостью
до 50 литров, это давление будет равно 1.5 бар). Теперь самое главное
правило: давление воздуха в гидробаке должно быть меньше, чем давление включения насоса примерно на 10%!
Т.е. если давление включения насоса составляет 1.6 бар, то давление
воздуха должно составлять 1.4 — 1.5 бар. В большинстве случаев, это и
есть те заводские установки о которых говорилось выше. Т.е. покупая
готовую насосную станцию, Вы уже имеете полностью настроенную систему.
Но как только вы внесли изменения в заводские установки реле давления,
необходимо всегда изменять и давление воздуха в гидробаке. Например,
если вы установили Pвкл = 2.5 бар, Pвыкл = 3.5 бар, то необходимо и
давление воздуха поднять до значения в 2.2 — 2.3 бар.

Кстати,
даже если Вы ничего не меняли в заводских настройках, за давлением
воздуха необходимо регулярно следить, или, хотя бы, контролировать его
раз в год в начале дачного сезона. Важно чтобы это давление было
постоянным, если же оно немного снизилось за зиму, его всегда можно
поднять обычным автомобильным насосом до требуемого уровня.

Все эти несложные операции не займут много времени, достаточно уделить
им внимание один раз в год, тем более, что все окупится долгой и
бесперебойной работой всей системы водоснабжения в целом.

Каждый застройщик, планируя индивидуальную систему водоснабжения, сталкивается с необходимостью выбора гидроаккумулятора. Ассортимент этих устройств довольно обширен, как и разброс цен на них. Так все-таки, как выбрать гидроаккумулятор, чтобы впоследствии не возникало проблем с водоснабжением дома?
Для того чтобы выбор был оптимальным, нужно учесть основные технические характеристики конкретной системы водоснабжения и иметь представление о том, что такое гидроаккумулятор, как он работает и как взаимодействует с данной системой.

Принцип действия
Оптимальный объем бака
Каким должно быть давление в гидробаке

Что такое гидравлический аккумулятор

Гидробак (или гидравлический аккумулятор) представляет собой емкость для воды с резиновой эластичной мембраной (по виду напоминающей грушу), находящейся внутри емкости и имеющей герметичное соединение с металлическим корпусом бака. Данное соединение выполняется при помощи фланца с резьбовым соединением для подключения устройства к водопроводу. Полость между мембраной и металлическим корпусом гидробака заполнена сжатым воздухом, обычно давление составляет 1,5-2 бар. Гидроаккумуляторы используются для поддержания постоянного давления и создания резерва воды в бытовых либо промышленных условиях. Именно данный агрегат при отключенном насосе обеспечивает требуемое давление в системе.

Рис.1. Устройство гидроаккумулятора
1 – корпус металлический; 2 – мембрана резиновая; 3 – фланец с клапаном (пропускает воздух); 4 – ниппель для закачивания воздуха в свободное пространство; 5 – полость для сжатого воздуха; 6 – опоры; 7 – платформа для насоса.
Подробнее об устройстве гидробака в видео:

Вернуться к содержанию

Принцип действия

При поступлении воды под давлением подключенная к водопроводу мембрана постепенно увеличивается в объеме. В результате воздух, который находится между мембраной и стенками металлического бака, сжимается и создается давление. Как только установленный показатель давления достигнут, реле давления отключает подачу электрической энергии на насос, и он отключается. В итоге находящийся в гидробаке воздух начинает под большим давлением воздействовать на внутреннюю мембрану с водой. При открытии крана подачи воды воздух, давящий на мембрану, выдавливает воду из бака в кран. При этом по мере расходования воды давление в «груше», созданное насосом, снижается. И как только оно достигнет установленного показателя, реле давления сработает, сомкнув контакты, и насос заработает вновь.
То есть в гидравлическом баке всегда находятся вода и воздух в полном рабочем состоянии, но отделенные один от другого резиновой мембраной. Стоит заметить, что при работе давление воздуха, содержащегося в пространстве гидроаккумулятора, может снижаться. Поэтому раз в год рекомендуется выполнять проверку давления воздуха в пустом, не наполненном водой баке. В случае если оно окажется ниже нормы, его нужно будет подкачать через ниппель обычным автонасосом. Следует знать, что вода никогда не занимает весь объем гидравлического бака полностью. Обычно объем воды, содержащейся в гидробаке, находится в зависимости от ряда факторов: от формы самого агрегата, начального давления в нем воздуха, гибкости и формы мембраны, а также от заданных границ (верхней и нижней) в реле давления и т.д.
Вернуться к содержанию

Горизонтальный или вертикальный

В зависимости от способа установки гидравлические аккумуляторы бывают вертикальными и горизонтальными. Какой же гидроаккумулятор предпочтительнее? Следует выяснить, как в устройстве происходит удаление собравшегося внутри мембраны («груши») воздуха. Дело в том, что в любой водоснабжающей системе присутствует растворенный в воде воздух. Со временем он выделяется из воды и, скапливаясь, образует в разных точках системы воздушные пробки. Для их удаления в гидравлических аккумуляторах больших объемов (?100 литров) предусмотрен фитинг с клапаном, через который скопившийся в системе воздух можно время от времени стравливать. В гидравлических аккумуляторах вертикального типа (?от 100 л) весь воздух собирается в верхней части агрегата и легко удаляется с помощью такого клапана.
В горизонтальных гидравлических аккумуляторах воздух удаляется, используя дополнительный участок трубопровода, состоящий из шарового крана, воздушного выводного ниппеля и слива. Гидравлические аккумуляторы небольших объемов такого клапана не имеют. Удаление собравшегося воздуха возможно в них только при полном опорожнении бака. Обычно горизонтальные гидравлические аккумуляторы выбирают для установки на них наружных насосов, а вертикальные – для небольших помещений и при работе с погружными насосами.

Вернуться к содержанию

Оптимальный объем бака

Чтобы выбрать нужный гидробак, следует определиться с его предназначением:
Для предотвращения частого включения насоса. Так как насос желательно включать не чаще 30 раз/ч., выбирать гидроаккумулятор следует, исходя из того, что в быту зачастую используют насосы, чья производительность составляет 30-40 литров воды в минуту. С учетом того, что вода в гидравлическом баке занимает до половины объема емкости, то агрегат с баком в 80-100 л полностью решит проблему частых включений.
Для поддержания (при неработающем насосе) давления в системе. Система работает в нормальном режиме даже с небольшим (24 литра) гидроаккумулятором. Место установки бака может быть любым, но чем он ближе к насосу, тем лучше система функционирует.
Для резерва воды. Если есть намерение использовать гидробак как резервный источник воды при пропадании электричества (а полезный объем гидробака составляет от 30 до 50% от всего объема бака), лучше приобретать гидроаккумулятор V ?100 л.
Для компенсации пикового потребления воды. При выборе гидравлического аккумулятора для компенсации пиковых значений потребления воды используют определенные формулы и коэффициенты. Но насколько это необходимо? Дело в том, что предлагаемые на рынке агрегаты выполнены по нескольким стандартным объемам, поэтому, вне зависимости от того, какой объем после расчета по формулам получится – 32,3 литра или 41,5 литра, все равно покупать придется гидравлический аккумулятор объемом 50 л.
Расчеты по коэффициентам и практика использования гидробаков свидетельствуют о следующем – в 95% водоснабжения частного дома:
для одного-двух потребителей достаточно гидробака объемом 24 л,
для двух-трех – 50 л,
для четырех и более – 80-100 л и т.д.

Гидроаккумуляторный бак (или гидроаккумулятор) – это емкость для воды с эластичной резиновой мембраной в виде груши, расположенной внутри и герметично соединенной с металлическим корпусом гидробака фланцем, имеющим резьбовое соединение для подключения к водопроводной сети. Пространство между металлическим корпусом гидроаккумулятора и мембраной заполнено воздухом, давление которого составляет 1,5-2 бара. Гидроаккумуляторные баки применяются для смягчения гидравлических ударов и поддержания постоянного давления как в бытовых, так и в промышленных установках. Ведь именно гидроаккумулятор при выключенном насосе обеспечивает давление в системе водоснабжения. Об использовании гидроаккумулятора в составе я уже рассказывал. Остановимся подробнее на устройстве гидроаккумулятора и принципе его работы. Итак…

Принцип действия гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор состоит из корпуса с резиновой мембраной, фланца, ниппеля для закачивания воздуха в полость, воздухоудалительного клапана, фитинга для крепления мембраны и пр.

В чем же заключается принцип работы гидроаккумулятора?

При попадании воды под давлением из колодца или скважины, присоединённая к водопроводу мембрана увеличивается в объёме. Соответственно, объём воздуха, находящегося между металлическими стенками гидробака и мембраной, начинает уменьшаться, тем самым создавая еще большее давление. Как только достигается установленный уровень давления, реле давления размыкает контакты подачи на насос электроэнергии и он отключается. Что же получается? Находящийся между мембраной и корпусом гидроаккумулятора воздух давит под давлением на находящуюся внутри “грушу” с водой. При открытии крана на подачу воды, давящий на мембрану воздух под давлением будет выталкивать из гидробака воду к вам в кран. При этом в мембране по мере расхода воды давление, накаченное насосом, будет падать. И как только оно упадёт до установленного уровня, контакты на реле давления снова сомкнутся и насос вновь заработает. Таким образом, в гидроаккумуляторе в рабочем состоянии всегда находится и вода и воздух, отделенные друг от друга резиновой мембраной. Стоит отметить, что давление воздуха, находящегося в полости гидроаккумулятора, в процессе эксплуатации может уменьшаться. Рекомендуется один раз в год проверять давление воздуха в гидробаке при отсутствии в нем воды. Если оно меньше нормы, можно его подкачать через ниппель с применением простого автомобильного насоса. Стоит также иметь ввиду, что вода никогда не заполняет полностью весь объем гидроаккумулятора. Реальный объем находящейся в нем воды зависит от целого ряда параметров: от формы гидроаккумулятора, изначального давления воздуха в нем, геометрической формы и эластичности диафрагмы, заданных верхнего и нижнего пределов реле давления и др.

Гидроаккумуляторы в зависимости от способа их установки бывают горизонтальные и вертикальные. Какой гидроаккумулятор лучше выбрать? Если позволяют габариты помещения, то следует обратить внимание на то, как осуществляется удаление скапливающегося внутри резиновой мембраны воздуха. Все дело в том, что в находящейся в системе водоснабжения воде всегда присутствует растворенный воздух. И со временем этот воздух из воды выделяется и скапливается, образуя воздушные пробки в различных местах системы. Для удаления воздушных пробок в конструкции гидроаккумуляторов больших объемов (100 литров и более) дополнительно предусмотрен фитинг, на котором устанавливается клапан, через который скапливающийся в системе воздух периодически стравливается. У гидроаккумуляторов вертикального типа емкостью от 100 литров весь воздух скапливается в верхней их части и удаляется при помощи данного воздухоудалительного клапана. В горизонтальных гидроаккумуляторах воздух можно удалить при помощи дополнительного участка трубопровода, который состоит из шарового крана, выводного воздушного ниппеля и слива в канализацию. Гидроаккумуляторы, имеющие небольшой объем, такого фитинга не имеют. Их выбор оправдан разве что удобностью компоновки в небольшом помещении. Удаление скапливающегося в них воздуха возможно только при периодическом полном опорожнении.

Как выбрать гидроаккумулятор? Расчет объема гидроаккумулятора

— для исключения чрезмерно частого включения насоса;

— для поддержания в системе давления при выключенном насосе;

— для некоторого резерва воды;

— для компенсации пиковых значений при потреблении воды.

Стоит отметить, что чем ближе к насосу Вы установите гидробак, тем он лучше будет работать. К примеру, если Вы установите насос в подвале и рядом с ним поставите первый гидроаккумулятор, а второй закинете на чердак, то объем воды во втором гидробаке будет меньше, поскольку на уровне чердака давление воды будет ниже. В случае же, если оба гидроаккумулятора Вы установите на первом этаже, то и заполнение их будет почти одинаково.

Выбор гидроаккумулятора с точки зрения использования его для обеспечения резерва определенного количества воды в случае отключения электроэнергии зависит от того, какой резерв необходим именно Вам.

А как выбрать гидроаккумулятор для исключения частого включения насоса? Как известно, насос не рекомендуется включать чаще, чем один раз в минуту. В бытовых системах, как правило, применяются насосы, имеющие производительность примерно 30л/мин (1,8 м 3 /ч). С учетом того, что вода в гидроаккумуляторе занимает примерно 50% объема (остальное – воздух под давлением), то гидроаккумулятор объемом 60–80 литров с легкостью справится с этой задачей.

При выборе гидроаккумулятора с точки зрения компенсации пиковых значений при потреблении воды, необходимо рассмотреть некоторые расходные характеристики точек потребления воды в быту:

— туалет – 1,3 л/ мин;

— душ – 8-10 л/мин;

— кухонная мойка – 8,4 л/мин.

Допустим, что туалетов у нас два, и все вышеперечисленные точки одновременно потребляют воду. Суммарный объем получается примерно 20 литров. Учитывая процент заполнения воды в гидробаке и то, что производители насосов допускают не более тридцати включений насоса в час, объема 60–80 литров в нашем примере для бака будет вполне достаточно.

Как выполнить расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе?

Какое давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть изначально? Если он установлен у Вас в подвале, то минимальное значение давления можно запросто посчитать. Для этого берем высоту в метрах от верхней точки системы водоснабжения до подвала. Например, для дома из двух этажей это около 6–7 метров. Затем прибавляем к данному числу 6 и делим на 10. В результате получим необходимое нам значение в атмосферах. Так, например, для двухэтажного дома расчетная величина минимального давления воздуха в гидроаккумуляторе составляет (7 + 6)/ 10 = 1,3 атмосферы. Если давление в гидроаккумуляторе будет меньше этого значения, то вода из него на второй этаж поступать не будет. Завышать эти значения также не следует, в противном случае в гидробаке просто не будет воды. Устанавливаемое производителями давление воздуха обычно составляет 1,5 атм., но может получиться и так, что в приобретенном Вами гидроаккумуляторе величина давления окажется другой. Поэтому следует сразу после покупки проверить давление воздуха внутри гидроаккумулятора при помощи обыкновенного манометра, подсоединив его к ниппелю гидробака, и в случае необходимости увеличить давление при помощи автомобильного насоса. При использовании гидробака в сочетании с насосом давление воздуха в нем долно быть таким же, как величина нижнего предела включения насоса. А о том, что такое нижний и верхний пределы (пределы включения и выключения насоса, соответственно) и как они регулируются, мы рассказывали в статье о .

Похожие статьи: