В большинстве случаев гидроаккумулятор представляет цилиндрическую емкость со сферическими, полусферическими, эллиптическими и т. п. днищами (это необходимо равномерного распределения давления на стенки ). Внутри она разделена на две, взаимодействующие через эластичную мембрану полости: воздушную (газовую) и водную. Для изготовления барьера используют различные виды резины: натуральные и синтетические (бутадиеновая, этиленпропиленовая, бутиловая).

На сегодняшний день используется два основных конструктивных типа :

• Диафрагменная. Имеет концентрическую тарельчатую форму и крепится по периметру бака в экваториальной его плоскости;
• Грушевидная. По форме напоминает баллон, одна сторона (дно) которого – глухая, а вторая – имеет специальную отбортовку для крепления на фланце бака. Последний находится на одном из донышек емкости.

Разница между обеими схемами очевидна:

• В первом варианте и воздушный, и водный объем находится во внутренней полости бака, только разделен посередине мембраной;
• Во втором варианте водный объем находится внутри груши, а воздушный – между ней и внутренними стенками бака.

В любом случае, на одном из торцов гидроаккумулятора фланец с клапаном для подачи/отвода воды, а на другом – для воздуха. Давление в баке и системе устанавливается за счет изменения объемов двух полостей. Это хорошо видно на примере последней иллюстрации, поэтому можно сформулировать и принцип действия такой установки:

• На начальном этапе, когда насос не работает, когда нет водоразбора, а давление в системе устоявшееся, водная полость остается пустой, соответственно, воздушная – имеет максимальный объем;
• При включении насоса, вода начинает прибывать в бак и вытеснять воздух. Последний давит на тарелку клапана, перекрывая его;
• Поскольку вода по своим физико-механическим характеристикам является практически несжимаемой средой, то уменьшается в объеме воздушная полость. Соответственно, при этом в ней растет давление, которое контролируется соответствующим реле. Как только пороговая отметка будет достигнута, оно отключает насос от сети;
• При начале водоразбора, например, когда потребитель откроет кран, вода из бака под давлением идет в подающую линию, позволяя тем самым насосу оставаться выключенным.

Как не трудно догадаться, реле даст напряжение на контакты насоса в тот момент, когда давление в баке достигнет нижней пороговой отметки и описанный выше цикл повторится вновь.

Важно! Не смотря на утверждения многих «знающих» консультантов в магазинах, утверждение, будто гидроаккумулятор поддерживает постоянное давление в системе является в корне ошибочным. Во-первых, потому, что его единственным рабочим органом является резиновая мембрана, которая не имеет привода, а значит, не способна самостоятельно менять форму и влиять на давление внутри бака. Этот процесс происходит вследствие поступления/убывания воды, которую нагнетает насос! Во-вторых, роль ГА сводится к обеспечению плавного изменения давления в системе, исключая его резкое повышение или снижение при закрытии или открытии кранов, а значит, нивелируя риск возникновения гидроударов.

Еще одним, возможно основным, принципом классификации гидроаккумуляторов является способ установки: вертикальный и горизонтальный. Принцип действия у них один и тот же, а основное же отличие заключается в схеме удаления воздуха, который скапливается в системе. В баках вертикального типа специальный клапан расположен в верхней части, а при горизонтальной компоновке оборудуется специальный участок трубопровода вне бака. Подобные решения используются при объемах емкости выше 50-100 л, а на малогабаритных гидроаккумуляторах, независимо от схемы , стравливание воздуха проводят путем полного слива воды.

Подбор объема

Очевидно, что для обеспечения оптимальных условий работы системы водоснабжения, гидроаккумулятор в первую очередь выбирают исходя из требуемого объема. При этом можно воспользоваться как общими (приближенными) рекомендациями, так и взять на вооружение вполне конкретные методики расчета. В первом случае на окончательный выбор может повлиять то, с какой целью предполагается использовать емкость. Вариантов здесь, как показывает практика, предостаточно.

Минимизация количества пусков насоса

С точки зрения экономии электроэнергии и продления ресурса работы, насос должен включаться не более 30 раз в час. Для примерного подсчета объема в этом случае придется учесть еще два параметра:

• Производительность насоса (QH). В большинстве бытовых агрегатов она равна примерно 2-3 м3/час (2000-3000 л/час);
• Полезный объем гидроаккумулятора (VЭФ). Это количество воды, которое может быть извлечено из бака в пределах минимального и максимального давлений срабатывания реле (соответственно, включения и отключения насоса). На практике он составляет порядка 40% от общего объема емкости.

Чтобы обеспечить это условие, нужно выбирать бак общим объемом, как минимум:

V_min=Q_H/(30∙V_ЭФ)=(2000…3000)/(30∙0,4)=170…250л

Большинство производителей составляют специальные таблицы исходя из давлений включения/выключения насоса и предварительного давления воздуха.

Резервный источник воды

Случаев, когда пропадает электричество, а значит, насос не работает – предостаточно. В такой ситуации полезный объем воды в гидроаккумуляторе вполне можно использовать, как резерв без необходимости отбора ее из системы. Очевидно, что минимальное значение должно определяться по предыдущей методике, а оптимальное – с учетом количества потребителей и примерного расхода воды.

Так, в большинстве случаев для семьи из 1-2 человек достаточно бака емкостью от 24 л, при трех потребителях – от 50 л, а при четырех и более – от 100 л. Первое, что приходит на ум в этой ситуации – чем больше объем, тем лучше. Но, не следует забывать, что резерв воды – это скорее побочный эффект или бонус, нежели основная функция. Здесь главное не переборщить, чтобы не возникло неприятных последствий (об этом далее), а лучше использовать специальные емкости, которые именно для этого и предназначены.

Минимальный объем ГА

Для проведения теоретических расчетов можно использовать следующую зависимость:

V_min=(K∙A_max∙(P_max+1)∙(P_min+1))/((P_max-P_min)∙(P_ВОЗД+1))

В этой формуле: К – коэффициент мощности двигателя; Аmax – максимальный расход насоса, л/мин; Рmin, Рmax – давление включения и выключения насоса, бар; Рвозд – давление воздуха в камере ГА, бар. Все эти параметры приводятся в перечне технических характеристик устройств.

Зная, как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, можно не только обеспечить стабильность давления в индивидуальном трубопроводе, но и продлить срок службы насоса и коммуникаций.

Гидроаккумулятор – это резервуар, в котором содержится вода под давлением, предназначенный для компенсации изменений в системе. Для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения? Его наличие может решить многие часто встречающиеся при эксплуатации индивидуальных систем водоснабжения проблемы и обеспечить:

• поддержание необходимого для нормальной работы точек потребления давления в то время, когда насос не включен,
• предотвращение частых включений перекачивающего агрегата, которые могут привести к быстрому износу,
• защиту от гидроударов, опасных для труб, соединительных элементов и прокладок,
• наличие запаса воды в случае отключения электричества или выхода из строя насоса.

Правильный выбор гидроаккумулятора для систем водоснабжения позволяет установить надежное промежуточное звено между насосом и потребителем. Такое оборудование компенсирует незначительные изменения – небольшой расход и снижение давления, предоставляя мощному оборудованию восполнять объем только при его значительном уменьшении.

Типы конструкции и их устройство

Чтобы точно знать, как правильно выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, важно изучить характерные особенности различных моделей.

Расположение

В продаже существуют горизонтальные и вертикальные модели гидроаккумуляторов , тип выбирают, в первую очередь, руководствуясь наличием свободного места в помещении насосной. Если же свободное пространство позволяет установить любую из модификаций, а объем гидроаккумулятора превышает 100 литров, целесообразнее станет приобретение вертикальной модели.

Такой выбор обусловлен тем, что при расходе жидкости в резервуаре появляются воздушные пузыри, которые всегда собираются в верхней части емкости. В вертикальном гидроаккумуляторе площадь верхней части меньше, что облегчает процесс стравливания воздуха. Обычно это делается с помощью специального ниппеля. Место нахождения пузырей в горизонтальном резервуаре с большой площадью верхней части определить сложнее. Для стравливания может использоваться врезка с вентилем. Наличие воздуха в гидроаккумуляторе нежелательно из-за вероятности образования воздушных пробок.

Для моделей менее 100 литров расположение не имеет значения, хотя при их использовании совместно с насосными станциями обычно выбор отдают в пользу горизонтального варианта.

Устройство моделей

Выбор аккумулятора для системы водоснабжения включает в себя решение вопроса – какое из устройств окажется более эффективным. В общем виде устройство всех видов оборудования этой категории сходно – емкость гидроаккумулятора делится на две части. В одной из частей находится сжатый воздух, а в другой – вода. Пластичность перегородки материалов, разделяющих воду и воздух, позволяет последнему «выталкивать» жидкость в систему.

Существует два основных вида гидроаккумуляторов – мембранные и баллонные . Последние в обиходе часто называются «грушами».

• мембранные модели в прямом смысле разделяют резервуар на две части,
• баллонные устроены по принципу «сосуд в сосуде», вода закачивается в емкость из каучуковой резины, которая, в свою очередь, со всех сторон окружена воздухом.

Сомнения при выборе обычно вызывает то, что в мембранных моделях вода соприкасается со стенками гидроаккумулятора, однако в моделях надежных производителей используются высококачественные материалы, таким образом риск появления коррозии не высок, а вода не приобретает нежелательного привкуса.

Чтобы проще разобраться в вопросе как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, рекомендуем к просмотру это видео.

Критерии выбора

Очевидно, что одной из основных характеристикой гидроаккумулятора является его объем. Следует помнить — вода обычно занимает лишь половину резервуара. Кроме того, следует учитывать особенности эксплуатации – это оборудование может быть «запасником» на случай отключения электроэнергии. Насос в это время не работает, но водообеспечение дома не прекратится за счет подачи жидкости из гидроаккумулятора. В этом случае выбирается объем более номинального.

Номинальный объем выбирается с учетом того, что гидроаккумулятор при нормальном режиме работы включается около 15 раз в час. Имеет значение и производительность насоса. При этом базовым параметром в расчетах выступает объем потребления воды. Вычислить его с высокой степенью точности не составляет труда, посчитав количество точек потребления с коэффициентами водопотребления по системе UNI 9182. В то же время необходимости в подобной точности нет, поскольку существует не так много вариаций подобного оборудования.

Достаточно приблизительных расчетов:

• Не более трех точек потребления и насос с производительностью порядка 2 куб. м./час соответствуют гидроаккумулятору на 20-24 литра.
• До 8 потребителей и насос на 3,5 куб. м/час — 50-60 литров.
• Более 10 точек расхода и насос 5 куб. м/час – 100 литров.

Когда рассчитывается давление воздуха в гидроаккумуляторе для систем водоснабжения, учитывается место расположения гидроаккумулятора в соотношении с самой высокой точкой забора воды.

Гидроаккумулятор должен обеспечить:

• давление выше, чем в системе,
• подъем на определенную высоту (из подвала на уровень жилого помещения, а иногда и на 2, 3 этаж),
• нормальный напор в кране (не менее 0,5 бара).

При расчете давления для подъема считают, что на каждые 10 метров (примерно 3 этажа) необходим 1 бар давления.

Таким образом для частных домов выбираются гидроаккумуляторы с давлением в пределах 1,5-4,5 бара.

Важно: Рабочее давление гидроаккумулятора должно быть минимум на 0,5 бар ниже, чем давления включения водяного насоса.

Иногда рекомендуют при выборе принимать во внимание массу заполненного гидроаккумулятора, однако, эта характеристика важнее при установке оборудования, предпочесть резервуар с давлением меньше необходимого только потому что он легче, неправильно.

Гидроаккумулятор работает совместно с системой автоматики, в качестве которой выступает . Узнайте больше о его устройстве и принципе работы.

Как выбрать насосную станцию читайте материале.

А схему подключения гидроаккумулятора вы найдете по этому адресу

Возможные неисправности

• Поломкой, которая в любом случае требует обращения к специалистам, является повреждение корпуса . «Залатать» его в домашних условиях не получится.
• Появление воды в воздушном клапане – признак повреждения мембраны. Починке такая перегородка не подлежит. Ее надо заменить, причем важно приобрести идентичную, не пытаясь подогнать первую, которую удалось купить. Порядок действий:

1. Отрезать гидроаккумулятор от системы водоснабжения, перекрыв вентиль.
2. Слить воду с резервуара и из расположенного после вентиля участка подводной трубы.
3. Отсоединить резервуар и частично разобрать его (открутить болты и снять контрфланец).
4. Достать поврежденную мембрану через образовавшееся отверстие.
5. Подготовить мембрану, обработав ее наружную поверхность тальком.
6. Подготовить внутреннюю полость гидроаккумулятора, продув ее воздухом.
7. Установить новую мембрану в соответствие с инструкцией (обеспечить плотное прилегание ее фартука к фланцу).
8. Собрать гидроаккумулятор.
9. Восстановить снизившееся из-за потери герметичности давление воздуха.

• Быстрое снижение давления воздуха – свидетельство повреждения ниппеля. Если продувка не изменит ситуацию, его потребуется заменить.

Правильный выбор, грамотная установка и эксплуатация гидроаккумулятора позволят стабилизировать водоснабжение в доме или на даче.

Что заставляет нас устанавливать гидроаккумулятор для системы водоснабжения? Итак, разберем подробно:

• Во-первых, это необходимость аккумулировать (накапливать, сохранять) объем жидкости;
• Во-вторых, это необходимость, аккумулируя жидкость, отбирать еще и избыточное давление;
• В-третьих, это необходимость демпфирования гидроударов в системе водоснабжения;
• В-четвертых, гидроаккумулятор позволяет поддерживать давление воды даже при выключенном насосе;
• В-пятых, наличие гидроаккумулятора дает «передых» насосу, он включается реже;
• И в-шестых, при пиковых потреблениях воды гидроаккумулятор «сглаживает» их…

Гидроаккумулятор имеет синонимы для обозначения одного и того же изделия и конструктивного элемента системы водоснабжения: «Расширительный бак» и «Экспанзомат» среди них, и употребляются довольно часто, особенно первый. Обозначают они ровно тоже, что и гидроаккумулятор.

Историческое отступление : Для более осознанного восприятия функции и местоположения гидроаккумулятора в нашем водопроводе хорошо вспомнить конструкцию и предназначение известных многим водонапорных башен. Они накапливали воду и также обеспечивали давление воды в системе (напор в просторечии).

Но по своей конструкции и месторасположению в водоснабжении не могли и не должны были сглаживать избыточное давление и демпфировать гидроудар. Но и водонапорная башня, и гидроаккумулятор улучшают работу системы: первая за счет потенциальной энергии поднятой над землей воды, второй – за счет потенциальной энергии сжатого в нем воздуха.

Отступление о цвете : В системах теплоснабжения тоже устанавливаются гидроаккумуляторы. И тут стоит запомнить, что гидроаккумуляторы для систем водоснабжения и для систем теплоснабжения обычно (большинством производителей) изготавливаются с разницей в окрашивании. Синие предназначены для систем водоснабжения. Красные – теплоснабжения. Есть еще и бесцветные.

В любом случае следует прочитать техдокументацию , чтобы быть уверенным в предназначении устройства. Среди отличий этих приборов друг от друга: в синих используется только пищевая резина. Они же, синие, устроены так, что можно самостоятельно менять мембрану. В красных резина техническая, а мембрану поменять самостоятельно можно не во всех. Поэтому гидроаккумулятор для системы водоснабжения – это синий гидроаккумулятор.

Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения

Внешний вид гидроаккумулятора – емкость, собственно аккумулирующая воду, мембрана или груша внутри, фильтр – тоже обычно внутри, вводы-выводы для воды и воздуха, и различные трубы, вентили, устройства и конструкции для обеспечения функционирования водопровода снаружи.

Гидроаккумуляторы имеют два типовых варианта конструкции. Мембранные гидроаккумуляторы и гидроаккумуляторы с резиновой грушей.

И груша, и мембрана скрыты внутри устройства.

Мембрана повторяет форму бака, какой мы видим ее снаружи. При этом вода в нее входит снизу. Ее место – внутри мембраны. Снаружи мембрана окружена воздухом.

Вход для воды находится внизу, вход для воздуха вверху. На вводе внизу — фильтр, на вводе вверху – золотник.

Примечание : иногда делают вход для воды сверху.

Гидроаккумуляторы с грушей устроены примерно также, но бывают модификации, когда вход для воды расположен сбоку, все устройство как бы горизонтально. Груша может крепиться как с одной стороны, так и с двух концов, к противоположным стенкам.

Экологическое отступление : Мнения о том, что лучше, груша или мембрана, и какой материал для груши или мембраны дает вам более качественную воду на выходе, самые разнообразные. Многие считают, что груша, да еще исполненная из резины на основе натурального каучука, дают лучшую в экологическом смысле воду. Другие мнения есть, что разные типы мембран и груш имеют достаточно качественный материал, и на состав воды не влияют.

Подбор гидроаккумулятора для системы водоснабжения. Как выбрать?

Любителям простых решений можем с уверенностью предложить: покупайте гидроаккумулятор на 24 литра, а место отведите по возможности ближе к насосу – и ваша система водоснабжения будет работать нормально.

Если строение побольше, или семья большая, и активность в пользовании водой высокая, стоит заняться некоторыми расчетами.

Подходим с точки зрения включения-выключения насоса . Лучше не включать насос чаще 30 раз в час. Узнайте производительность своего насоса, скорее всего она около 40 л в минуту. В гидроаккумуляторе вода и воздух делят пространство на половину… так что, с этой точки зрения вам нужен объем гидроаккумулятора до 100 литров.

Вопрос пикового потребления : 8 литров воды на кухню, 10 литров воды на душ, и 6 литров – на туалет. Это в минуту!

Если туалетов два, то нужно тоже это учесть.

Получим цифру в 30 литров в минуту. В баке гидроаккумулятора у нас только половина – это вода, помним об этом. Гидроаккумулятор для систем водоснабжения до 100 литров и с этой точки зрения подойдет!

Примечание для усидчивых : Если хотите подойти к вопросу еще тщательнее, поинтересуйтесь довольно широко известной международной методикой расчета. Ее еще обозначают аббревиатурой из латинских букв UNI. Методика потребует от вас усилий – надо заполнить таблицы, и разобраться с формулой расчета.

С точки зрения резервирования воды на случай отключения – принимайте решение субъективно, исходя из вашего понимания того, что такое резерв и сколько воды вам надо «на всякий случай».

Как подобрать гидроаккумулятор для водоснабжения с точки зрения давления . Давление должно быть ни в коем случае не меньше, чем давление в системе водоснабжения дома. Высота труб в 10 метров дает вам давление в 1 бар. Кран работает нормально при 0,5 бара.

Вам надо, чтобы давление было не меньше суммы этих двух значений, то есть, 1,5 бара. Обычно заводы-изготовители обеспечивают именно эту цифру. Однако давление в гидроаккумуляторе следует проверять один-два раза в год!

Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения

Всегда не лишним будет напомнить , что установка гидроаккумулятора должна выполняться в полном соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

Идеально будет, если это осуществят опытные специалисты. Имеющий способности, опыт и желание неспециалист, хозяин дома, например, часто предпочитает все сделать самостоятельно. В этом случае, опять-таки, нельзя нарушать инструкции изготовителя, и следует проявить расчетливость и осторожность :

• Гидроаккумуляторы с внешними повреждениями устанавливать не следует;
• Условия в месте установки и работы должны соответствовать таковым, указанным изготовителем;
• Вес бака! Вес гидроаккумулятора следует учитывать, не забывая о том количестве воды, которое будет в нем после установки!
• Иногда бывает необходимо слить воду из гидроаккумулятора. Подумайте заранее и сделайте все необходимое на этот случай!
• Замерзание воды в гидроаккумуляторе недопустимо. Помещение должно отапливаться!
• Гидроаккумулятор и его элементы, и подводящие части системы водоснабжения не должны подвергаться каким либо статическим загрузкам;
• Защищайте ваш гилдроаккумулятор от влаги и механических повреждений снаружи;
• Если вам повезло, и вам понадобился гидроаккумулятор с объемом, например, 750 литров, оцените заранее, как вы втащите в дом большой бак (проемы дверей и так далее)

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: схема подключения.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: неисправности

Неисправности гидроаккумулятора подавляющей часть устранимы – идеально приглашать для этого специалиста, но можно делать многое и самостоятельно.

Насос включается слишком часто? Это сигнал о сразу нескольких возможных неисправностей вашего гидроаккумулятора:

• В емкости может отсутствовать сжатый воздух . Исправить проблему можно, просто подкачав воздух автомобильным насосом;
• Может быть повреждена мембрана . Следует заменить ее, обратившись к специалистам или самостоятельно. Обязательно почитать о замене мембраны. Обязательно использовать только оригинальную мембрану (или, как у нас говорят, родную);
• Поврежден корпус . Поломка эта говорит сама за себя. Надо ремонтировать корпус, обратившись к профессионалам;
• Слишком маленькая разница между давлением , при котором насос включается, аи давлением, при котором насос выключается. Надо менять давление включения и выключения насоса (на реле давления).
• Течет вода из воздушного клапана? Явно повреждена мембрана. Надо менять, опять-таки в сервисном центре предпочтительнее, а если самостоятельно, то только на оригинальную!
• Давление воздуха упало ниже расчетного значения ? Виноват ниппель, его следует продуть, восстановив давление внутри.

Давление воды упало ниже нормы (нет «напора»)?

Причин тут может быть две:

1. Отсутствие сжатого воздуха в гидроакумуляторе. Тогда мы закачиваем его туда!
2. Или насос не обеспечивать требуемого давления. Нужно проверить насос, Может, в нем неисправность. Или же он не справляется с нагрузкой по своим техническим данным

Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения: цены

Цена на гидроаккумулятор отличается. На цену влияет объем, торговая марка, страны изготовителя бака. Также цены меняются в зависимости от региона России, в котором гидроаккумуляторы продаются. Есть мнение, что гидроаккумулятор китайского производства емкостью 24 литра можно приобрести за 1200 рублей в розницу.

В Интернете стоимость на гидроаккумуляторы для систем водоснабжения от 1100 рублей до 7500.

Подведем итоги

Имея дело с системой водоснабжения, мы обычно самым главным в ней считаем насос. Если насос исправен – значит, есть и вода.

Но ведь насос, забирая воду из скважины, колодца или того же водопровода, закачивает ее в гидроаккумулятор, скажем еще точнее, в резиновую мембрану или грушу внутри его.

Вода накачивается в гидроаккумулятор. Достигнув определенной отметки, давление, выставленное при настройке, дает сигнал насосу к прекращению закачки воды.

И только когда работает душ или стиральная машина, или происходит другой расход воды, датчики давления дают сигнал насосу о возобновлении работы.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения бережет и наш водопровод, и собственно насос, и энергию, и тем более наши нервы.

Его размер и мощность насоса вполне можно рассчитать, сам он недорог, техобслуживание не сложно, а ремонт необременителен.

Именно гидроаккумулятор принадлежит к тем вещам, которые могут сделать ваш загородный дом действительно по-современному комфортным!

Гидробаки в системах индивидуального водоснабжения выполняют сразу несколько важных функций. Чтобы все они нормально работали, важно правильно подобрать этот агрегат, учитывая множество исходных данных. Например, максимальный расход воды при одновременном пользовании несколькими приборами, рекомендованное количество включений насоса в час и других.

Поэтому знать, какой гидроаккумулятор для систем водоснабжения лучше выбрать, должен каждый владелец загородного дома. О параметрах выбора, основанных на конструкции и принципе действия этого устройства, и поговорим ниже.

Зачем нужен гидроаккумулятор

Есть несколько причин, которые заставляют нас использовать гидроаккумулятор для из автономного источника с помощью насоса. Вернее, заставить вас никто не может, но преимуществ это устройство дает немало, и не воспользоваться ими было бы глупо.

В их числе:

• Возможность поддержания давления воды в системе на определенном уровне даже при неработающем насосе;
• Возможность накапливать некий объем жидкости, и использовать её при отключении электроэнергии или поломке насоса;
• Возможность гасить избыточное давление в водопроводной системе и предотвращать разрушительные последствия гидроударов (см. );
• Возможность не давать насосу включаться при каждом открытии водоразборного крана.

Обратите внимание. Любой насос рассчитан на определенное количество циклов включений и отключений в единицу времени. Если таких циклов будет больше, техника быстро исчерпает свой ресурс и выйдет из строя. А гидробак сокращает количество циклов, продлевая тем самым срок службы насоса.

Что нужно знать об особенностях гидроаккумулятора

Чтобы нормально и стабильно работало водоснабжение, рассчитать объем гидроаккумулятора – одна из первых задач. Решить её правильно помогают знания о том, что представляет собой этот агрегат, как он функционирует и как его настроить на оптимальный режим.

Конструкция

Это металлический бак, внутри которого находится резиновый баллон (груша), в котором аккумулируется вода. Между стенками бака и баллона закачан воздух.

Обратите внимание. В некоторых моделях, баллон заменяет диафрагма (мембрана), разделяющая внутренний объем бака на две полости – воздушную и водяную.

Гидробак оснащается фильтром и выводами для воды и воздуха. Как правило, штуцер для подключения к водопроводу ставится в нижней части емкости, а золотник с ниппелем для накачивания или стравливания воздуха в верхней. Но возможны и другие варианты конструкции.

Принципиальной разницы между двумя этими конструкциями нет. Единственное, на что стоит обратить внимание при выборе – на возможность замены внутренней мембраны своими руками в случае её износа.

В этом отношении, бак с резиновой грушей предпочтительнее. Чтобы сменить её, достаточно снять фланец, удерживающий баллон в металлическом корпусе.

Назначение

Подобные резервуары устанавливают не только в системах водоснабжения. Используются они и в автономном теплоснабжении от котла с насосом (см. ).

Важно знать, что баки для тепловых систем окрашиваются в красный цвет, а для водяных преимущественно в синий, но могут быть и другие варианты – зеленый, хромированный.

В чем разница между ними:

• В расширительном баке для тепломагистралей, установлена мембрана, изготовленная из технической резины, способной выдерживать высокие температуры. Конструкция обычно неразборная, поэтому при повреждении внутреннего резервуара менять приходится бак целиком.
• Баллон в водяных гидробаках, сделан из пищевой резины, не оказывающей негативного влияния на вкус и свойства питьевой воды. Конструкция может быть как со съемной, так и с фиксированной мембраной.

Для справки. Баки с фиксированной мембраной стоят дешевле и обладают большим запасом прочности, но, в случае появления дефектов на резине, они подлежат замене. Тогда как гидроаккумуляторы со сменной мембраной или баллоном дороже, но при их повреждении достаточно поменять только внутренний резервуар.

Материал внутреннего резервуара

Пищевая резина, как материал для изготовления мембраны, тоже может быть разной и отличаться составом, устойчивостью к высокой или низкой температуре, долговечностью.

• Натуральная каучуковая резина очень эластична, но обладает низкой стойкостью к диффузии воды. Она выдерживает температуру от 0 до +50 градусов.
• Искусственная бутиловая резина менее эластична, но более долговечна. Рабочий диапазон температур от -10 до +100 градусов.
• Искусственная этилен-пропиленовая резина самая долговечная и надежная. Если инструкция к гидроаккумулятору содержит сведения о том, что мембрана изготовлена из пищевой резины EPDM, то можете быть уверены, что прослужит она долго даже при очень интенсивной эксплуатации. Критические рабочие температуры -50 и +130 градусов.

Объем бака – основной критерий выбора

Самый важный вопрос – как выбрать объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Чтобы ответить на него, нужно свести воедино множество данных. Это и производительность насоса, и оснащенность дома водопотребляющим оборудованием, и количество постоянно живущих в доме людей, и многое другое.

Но в первую очередь, нужно определиться, нужен ли вам этот резервуар только для стабилизации работы системы в целом, или есть необходимость в запасе воды на случай отключения электроснабжения.

Если дом небольшой и оборудован только умывальником, унитазом, душем и поливочным краном, а живете вы в нем не постоянно, сложных расчетов можно не производить. Достаточно купить бак объемом 24-50 литров, его хватит для того, чтобы система работала нормально и была защищена от гидроударов.

В случае же с загородным домом для постоянного проживания семьи, оборудованным всем необходимым для комфортного быта, желательно подойти к вопросу более ответственно. Вот несколько способов, с помощью которых вы сможете определиться с размером гидроаккумулятора.

По характеристикам насоса

Параметры, влияющие на выбор объема бака, это производительность и мощность насоса, а так же рекомендованное количество циклов его включения/выключения.

• Чем выше мощность агрегата, тем больше должен быть объем гидробака.
• Мощный насос накачивает воду быстро и быстро выключается, если объем резервуара небольшой.
• Достаточный объем позволит сократить количество повторно-кратковременных включений, тем самым продлив срок службы электродвигателя.

Для расчета вам потребуется определить примерный расход воды в час. Для этого составляется таблица, в которой перечисляются все потребляющие воду приборы, их количество и нормы расхода. Например:

Так как одновременно воспользоваться всеми приборами практически невозможно, для определения реального расхода применяется поправочный коэффициент 0,5. В итоге получим, что в минуту вы в среднем тратите 75 литров воды.

• Допустим, производительность равна 80 л/мин или 4800 л/час.
• А в пиковые часы вам нужно 4500 л/час.
• При безостановочной работе насоса его мощности вполне хватает, но вряд ли он проработает долго в таких экстремальных условиях. А если он будет включаться чаще 20-30 раз в час, то ресурс его иссякнет ещё быстрее.
• Поэтому и нужен гидробак, объем которого позволит отключать оборудование и давать ему передохнуть. При указанной частоте циклов, запас воды должен быть минимум 70-80 литров. Это позволит насосу одну минуту из каждых двух не работать, предварительно заполнив резервуар.

Это важно! Имейте в виду, что общий объем гидроаккумулятора и максимальный объем воды в нем далеко не равны. Вода занимает только примерно треть внутреннего пространства резервуара.

Чтобы воспользоваться этой формулой, нужно знать установки реле давления, которое включает и выключает насос. Разобраться поможет следующая картинка:

• 1 – начальное давление Pвозд (при выключенном насосе);
• 2 – поступление воды в резервуар при включении насоса;
• 3 – достижение максимального давления Pmax и отключение насоса;
• 4 – расход воды при отключенном насосе. Когда давление достигает минимума Pmin, насос включается.

Формула же выглядит так:

• V = K x A x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) x (Pвозд. + 1), где
• А – это расчетный расход воды (л/мин);
• К – поправочный коэффициент из таблицы, определяемый в зависимости от мощности насоса.

Значения минимального (пускового) и максимального (выключающего) давления на реле, вы должны установить сами, в зависимости от того, какой напор в системе вам нужен. Он определяется по самой дальней от гидроаккумулятора, и высоко расположенной точке водоразбора.

Совет. Перепад между максимальным и минимальным значениями должен составлять 1-1,5 атм. А начальное давление Pвозд должно быть на 10-20% меньше, чем Pmin.

Чтобы выполнить регулировку реле давления, необходимо знать, как накачать гидроаккумулятор для систем водоснабжения воздухом, или стравить лишний. Для этого потребуется автомобильный насос, который подключается к баку через золотник.

Теперь можно вычислить объем. Для примера возьмем:

• А = 75 л/мин;
• Мощность насоса 1,5 кВт, соответственно К = 0,25;
• Pmax = 4,0 бар;
• Pmin = 2,5 бар;
• Pвозд. = 2,3 бар.

Получаем V = 66,3 литра. Ближайшие по объему стандартные гидроаккумуляторы, имеют объем 60 и 80 литров. Выбираем тот, что больше.

Форма, габариты

Возможно, для вас может иметь значение форма бака – вертикальная или горизонтальная. Например, если место для его установки ограничено по площади или высоте.

Кроме того при использовании резервуара большого объема убедитесь заранее, что по своим габаритам он элементарно пройдет в дверной проем или выберите другую модель. Сделать это несложно, так как выбор гидроаккумуляторов от разных производителей на нашем рынке довольно большой.

Заключение

Теперь вы имеете представление, как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Видео в этой статье тоже поможет произвести нужные расчеты и определиться. Если же вам не хочется глубоко вникать в этот вопрос, или вы не надеетесь на собственные знания, обратитесь к специалисту по водоснабжению.

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…

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 .