Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак - необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.
Гидроаккумуляторы нередко называют , поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка - мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой - воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.
Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения
Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.
На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации
Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.
При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:
Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:
Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент. В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки. В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.
С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.
Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:
Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.
Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды
Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей. Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины. Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.
Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.
Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.
Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.
Обратите внимание на материал об устройстве и принципах работы насосных станций:
Самая уязвимая часть гидробака - резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.
Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака
Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.
О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.
Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:
Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.
О распространённых неисправностях и о том, как их устранить, вы узнаете в нашем материале:
Еще одна ошибка - использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.
Система водоснабжения , обеспечивающая комфорт пребывания людей в любом здании, состоит из множества коммуникаций и различного специального оборудования. Как и другие сложные инженерные сети, она требует аккуратной и ответственной эксплуатации. Для того чтобы такая система служила своим владельцам максимально долго и эффективно, движение воды в ней должно быть постоянным и ровным. Этой цели служит специальное устройство - гидроаккумулятор, известный также как гидробак или напорный бак. Данная емкость выполняет сразу три важные функции - поддерживает давление в системе водоснабжения стабильным, сохраняет запас воды на случай отключения питания насоса, а также защищает сеть от гидроударов. Каждая из этих функций уже сама по себе является достаточной причиной для установки напорного бака. В данном обзоре будут рассмотрены характеристики и принцип работы этих полезных устройств, а также будут приведенные некоторые данные, позволяющие ответить на вопрос - как правильно выбрать гидроаккумулятор? Рассмотрение аппаратов такого типа стоит начать с их описания.
Гидравлический аккумулятор - это специальная емкость для воды с размещенной внутри резиновой эластичной мембраной, которая герметично соединяется со стальным корпусом бака. Сама мембрана имеет грушевидную форму и присоединена к наружной части устройства с использованием фланца с резьбовым соединением, позволяющим подключать к нему коммуникации водопровода. Пространство между мембраной и стальным корпусом гидроаккумулятора заполняется сжатым воздухом под давлением. Запас воды, закачиваемый в емкости такого типа, позволяет, не только обеспечивать постоянный напор в системе водоснабжения и создавать резерв жидкости, но и уменьшить количество включений и выключений насосного оборудования. Дело в том, что насос будет запускаться значительно реже для заполнения напорного бака, только после того, как почти вся вода из него будет израсходована. Таким образом, срок службы перекачивающего агрегата значительно увеличится.
Принцип работы гидроаккумулятораВсе напорные баки функционируют по следующей схеме - жидкость из водопровода под давлением начинает поступать внутрь устройства, постепенно заполняя эластичную мембрану. При этом она увеличивается в объеме, а воздух, находящийся между мембраной и корпусом емкости сжимается, в результате чего начинает повышаться давление. Наибольший и наименьший допустимый уровень давления в баке предварительно задается с помощью специального реле. Как только верхний предел достигается, реле отключает подачу электроэнергии на насос, и он прекращает работать. Теперь находящийся в гидроаккумуляторе сжатый воздух постоянно воздействует под большим давлением на резиновую мембрану с запасом жидкости. После того, как вода начинает расходоваться на бытовые нужды, этот воздух начинает вытеснять воду из напорного бака в коммуникации водопровода. По мере уменьшения количества жидкости в мембране, давление внутри емкости постепенно уменьшается. После того, как оно достигает нижнего предела, реле снова запускает в работу насос , который начинает качать воду и цикл повторяется.
Таким образом, в гидробаке постоянно взаимодействуют воздух и вода, отделенные друг от друга эластичной мембраной. Именно они и обеспечивают функционирование устройств такого типа. Владельцам напорных емкостей необходимо знать, что со временем давление воздуха, находящегося внутри них может снижаться. Поэтому его уровень необходимо обязательно проверять раз в год при пустом баке. Если оно не будет соответствовать норме, понадобится просто подкачать воздух с помощью обыкновенного насоса через ниппель. Также стоит отметить, что весь объем гидроаккумулятора никогда полностью не заполняется водой. Количество жидкости, которое помещается внутри, зависит от формы устройства, гибкости мембраны, а также от верхнего и нижнего предела давления, заданного при помощи реле.
Рассмотрев преимущества и принцип функционирования напорных баков, можно переходить к информации, позволяющей ответить на вопрос - как подобрать гидроаккумулятор? На рынке представлен большой ассортимент данных устройств, поэтому найти подходящий вариант для конкретной системы водоснабжения совсем не сложно. Выбор оптимального гидробака делается после изучения его основных характеристик, которые будут представлены далее.
Существует два типа напорных баков для водоснабжения - баллонные и мембранные. Конструкции этих устройств и принципы их работы почти идентичны. Однако между ними существует одно важное отличие - в баллонных гидробаках весь объем жидкости находится в мембране из каучука, а в их мембранных аналогах вода в некоторых местах контактирует со стальными стенками бака. Очевидно, что такой контакт может провоцировать образование коррозии. Помимо отсутствия ржавчины, баллонные напорные баки имеют еще одно преимущество - их внутреннюю мембрану можно легко заменить без специальных инструментов и навыков. Благодаря этому, такую модификацию емкостей можно назвать более практичной, с учетом большего срока службы и недорогого обслуживания. При этом будущим владельцам такого устройства стоит сразу узнать все о возможности приобретения и цене сменной мембраны, так как ее стоимость для некоторых моделей баков бывает достаточно высокой.
Исходя из способа установки, напорные баки бывают вертикальными и горизонтальными. Поскольку большой разницы между ними нет, оптимальное устройство подбирается с учетом удобства размещения в определенной части здания. Часто вертикальные гидравлические аккумуляторы покупают для работы в связке с погружным насосом или для монтажа в помещениях небольшой площади. Что касается горизонтальных гидроаккумуляторов, то их выбирают для установки сверху наружных насосов, которые можно крепить прямо на корпусе емкости. Между этими двумя типами устройств существует только одно относительно важное различие. Оно заключается в способе удаления собирающегося внутри мембраны воздуха.
Все дело в том, что растворенные воздушные пузырьки всегда присутствуют любой водопроводной системе. Выделяясь со временем из воды и скапливаясь в разных частях сети, они образуют соответствующие «пробки». В гидробаках вертикального типа крупного объема, воздух концентрируется в верхней части устройства и стравливается при помощи фитинга с клапаном. В свою очередь, в гидроаккумуляторах горизонтального типа воздух удаляется с использованием дополнительного участка трубопровода, который состоит из шарового крана, ниппеля и слива. Также необходимо помнить, что емкости малых размеров не оснащаются такими клапанами, а воздух из них можно удалить только в случае полного предварительного опорожнения бака.
Определившись с конструкцией напорного бака и ориентацией в пространстве его корпуса, каждый его будущий владелец неизбежно сталкивается с вопросом подбора оптимального объема гидроаккумулятора. Для этого часто используются сложные формулы, позволяющие рассчитать подходящую вместимость такого устройства. Безусловно, можно применять и такой способ подбора, однако существует возможность обойтись без непростых математических вычислений. Дело в том, что линейка стандартных типообъемов напорных емкостей не слишком велика, поэтому выбрать оптимальный гидроаккумулятор достаточно просто, с учетом следующих рекомендаций:
Сокращение количества запусков насоса - перекачивающие агрегаты не желательно включать более 30 раз в час. Принимая во внимание то, что самые популярные такие аппараты имеют производительность 30-40 литров в минуту, а вода в гидробаке занимает до половины его объема, можно сделать вывод, что аккумулятор для жидкости объемом 80-100 литров станет решением проблемы частых включений, снижающих ресурс работы насоса;
Поддержка нормального давления в системе - это одна из основных функций любого гидроаккумулятора. Для того чтобы обеспечить нормальную работу водопровода не нужен напорный бак большой вместимости - вполне хватит емкости объемом 24 литра. При этом место ее установки может быть любым, однако, желательно, чтобы устройство было размещено максимально близко к насосу;
Создание резервного запаса воды - данная возможность напорного бака актуальна в местах, где регулярно пропадает электроэнергия. Если по этой причине насосное оборудование часто останавливается, то лучшим вариантом будет покупка гидравлического аккумулятора вместимостью от 100 литров и более, с учетом того, что его полезный объем составляет 30-50% от всего объема устройства.
Рабочее давление - это одна из самых важных характеристик напорных баков. Под этим термином подразумевается давление воздуха в пустой емкости, в которой нет воды. Его величина является постоянной для каждого конкретного устройства и обязательно указывается на корпусе. Для того чтобы правильно определить необходимый уровень давления, нужно учесть показатель высоты жидкости в системе водоснабжения здания. Давление в гидробаке должно быть не ниже данного показателя. Рассчитать его достаточно просто. Если имеющиеся в здании водопроводные коммуникации имеют, например, высоту 10 метров, то давление водяного столба также составляет 10 метров или 1 бар.
Владельцам напорных баков необходимо принять во внимание, что давление, которое выдает насос при запуске, должно быть больше рабочего давления гидроаккумулятора не менее чем на 0,5 бар. При этом, для того чтобы система функционировала максимально эффективно, данная разница между рабочим и наибольшим давлениями должна составлять 1,5-3 бар. В качестве примера можно рассмотреть двухэтажный дом. Для такого строения понадобится емкость с рабочим давлением порядка 1,5 бар и максимальным давлением - не менее 4,5 бар. В большинстве случаев рассматриваемое давление воздуха в гидроаккумуляторе является стандартным. Оно устанавливается производителями на уровне 1,5 бар. Однако иногда значение данного параметра может отличаться в новых устройствах, поэтому его стоит проверить с помощью простого манометра , который присоединяется к ниппелю емкости. Стоит добавить, что максимальное давление в напорном баке не может быть меньше максимального давления системы, возникающего, например, при выходе из строя реле. По этой причине большая часть таких емкостей рассчитана на наивысшее давление в 10 бар.
В заключение данного обзора необходимо привести еще несколько советов, помогающих ответить на вопрос - как подобрать оптимальный гидроаккумулятор? Выбирая такую емкость, особое внимание стоит уделить материалу, из которого изготовлена его мембрана, он должен быть качественным, надежным и безопасным. Что касается вопроса увеличения объема устройства, то решить его достаточно просто. Если была допущена ошибка, в результате которой был установлен бак недостаточной вместимости, то в дополнение к имеющемуся всегда можно установить дополнительный гидроаккумулятор. При этом место, в котором он будет смотирован в доме, не имеет особого значения. А объемы двух емкостей будут просто суммироваться. Также нужно убедиться в наличии санитарно-гигиенических заключений и сертификатов, подтверждающих, что устройство можно эксплуатировать в системах с питьевой водой. Кроме того, будущим владельцам аккумуляторов гидравлических стоит заранее узнать, можно ли приобрести запасные фланцы и мембраны для конкретной выбранной емкости. В противном случае при возникновении неполадок придется покупать новый напорный бак. При выборе гидроаккумуляторов также стоит отдавать предпочтение продукции известных производителей, качество изделий которых подтверждается отзывами и необходимыми документами.
Данный прибор – обязательный элемент любой полноценной системы водоснабжения, что подразумевает, в первую очередь, неизменность напора и создание некоторого запаса «живительной влаги». О выборе гидроаккумуляторов написано немало статей. В частности, в этой рассказывается об их разновидностях и особенностях моделей. Нюанс в том, что результаты вычислений требуемого объема, как правило, не совпадают с емкостями имеющихся в продаже приборов. Естественно, покупатель берет изделие с большим показателем. Какое превышение можно считать допустимым? Имеет ли значение размер в плане габаритнее – лучше?
Именно так многие и рассуждают, подразумевая, что раз речь идет, в том числе, и о создании на случай форс-мажора запасов воды, то предпочтительнее крупные гидроаккумуляторы; лишь бы вписались в общее оформление помещения для установки. Это мнение ошибочно. В этом несложно убедиться, если систематизировать все минусы такого выбора .
Более того. Затхлая вода, где бы она ни находилась, потенциальный источник различной заразы. Так что, кроме денег, потраченных на приобретение слишком уж большого гидроаккумулятора, появятся и сопутствующие расходы – на препараты, услуги мастеров, а то и замену отдельных комплектующих технических устройств.
Следовательно, с выбором ГА «с запасом» (по объему) не так все просто.
Что учесть
Автономной системой подачи воды сегодня уже никого не удивить. Такие конструкции очень удобны и практичны, однако для их функционирования, зачастую, требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованным водопроводом, может просто не знать. К примеру, автономная система подачи воды будет длительное время бесперебойно работать только в случае, если в нее включен расширительный бак для водоснабжения. Современная промышленность выпускает множество самых разных моделей таких устройств. Чтобы подобрать для себя оптимальный вариант, необходимо ориентироваться в типах оборудования и хорошо представлять себе принцип его работы.
Существует два основных типа расширительного мембранного оборудования.
Главная отличительная особенность – возможность замены мембраны. Она вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. При этом нужно учесть, что в приборах большого объема для стабилизации мембраны ее дополнительно закрепляют задней частью к ниппелю. Еще одна особенность устройства в том, что вода, заполняющая бак, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью бака. Что оберегает металлические поверхности от коррозии, а саму воду от возможного загрязнения и существенно продляет срок эксплуатации оборудования. Выпускаются такие модели, как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.
Устройства со сменной мембраной отличаются более долгим сроком службы, поскольку наиболее уязвимый элемент системы можно заменить и вода не соприкасается с металлическим корпусом прибора
В таких устройствах внутренняя часть бака разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Она не подлежит замене, следовательно, при выходе ее из строя, оборудование придется менять. В одной части устройства содержится воздух, в другой – вода, которая напрямую контактирует с внутренней металлической поверхностью прибора, что может провоцировать ее быструю коррозию. Для предотвращения разрушения металла и загрязнения воды внутренняя поверхность водной части бака покрывается специальной краской. Однако такая защита не всегда долговечна. Выпускаются устройства горизонтального и вертикального типов.
Разновидность прибора с жестко закрепленной мембраной. Конструкция предполагает, что вода соприкасается со стенками оборудования
В нашем следующем материале представлены рекомендации эксперта по выбору мембранного бака:
Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем. При этом обязательно учитываются такие факторы:
При подборе нужной модели устройства стоит учитывать, что чем меньше объем резервуара, тем чаще будет включаться насос. А так же тот факт, что чем меньше объем, тем больше вероятность скачков давления в системе. Кроме того оборудование является и резервуаром для хранения определенного запаса воды. Исходя из этого корректируется и объем расширительного бака. Следует знать, что конструкция прибора позволяет установку дополнительного резервуара. Причем это можно сделать в ходе эксплуатации основного оборудования без проведения трудоемких демонтажных работ. После монтажа нового прибора объем резервуара будет определяться совокупностью объемов установленных в системе емкостей.
Кроме технических характеристик выбирая расширительный бак, особое внимание следует обращать на его производителя. Погоня за дешевизной может вылиться в гораздо более существенные расходы. Чаще всего для производства привлекающих своей стоимостью моделей используются самые дешевые материалы, а они, как показывает практика, не всегда качественные. Особенно важно качество каучука, из которого изготавливается мембрана. От этого напрямую зависит не только срок службы бака, но и безопасность воды, которая из него поступает.
При покупке бака со сменной мембраной обязательно нужно уточнить стоимость расходного элемента. Очень часто в погоне за прибылью не всегда добросовестные производители существенно завышают цену сменной мембраны. В таком случае будет более целесообразным подобрать модель другой компании. Чаще всего крупный производитель готов отвечать за качество своей продукции, поскольку дорожит репутацией. Таким образом, стоит в первую очередь рассматривать модели именно таких брендов. Это Джилекс и Elbi (Россия) и Reflex, Zilmet, Aquasystem (Германия).
Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он выбирается исходя из потребностей пользователей. Если впоследствии потребуется больший объем, можно будет установить дополнительный прибор
Все расширительные баки можно разделить на две группы, определяющиеся способом подключения. Различают вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними не существует. При выборе руководствуются параметрами помещения, где будет размещено оборудование. В процессе монтажа следует придерживаться таких рекомендаций:
Монтаж прибора проводится со стороны всасывания насоса. На отрезке между насосным оборудованием и местом подключения нужно исключить все элементы, которые способны внести значительное гидравлическое сопротивление в систему. Линию подпитки подсоединяем к циркуляционному контуру всей системы.
По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения
Обратите также внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают в насосных станциях, и как их устранить самостоятельно:
Расширительный бак – неотъемлемая часть автономной системы водоснабжения. Он поддерживает , предотвращает преждевременную порчу насоса и сохраняет определенный запас воды. Однако все эти функции выполняются только при условии грамотного подбора и правильно монтажа конструкции. Поэтому при отсутствии опыта лучше не увлекаться самодеятельностью, а найти квалифицированных специалистов, которые качественно установят любое устройство.
Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.
Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.
Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:
Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.
Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.
В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.
Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.
Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.
В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.
В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.
Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.
Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.
Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.
Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.
В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.
Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.
Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.
В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.
Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.
На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.
Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.
Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.
Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.
При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.
Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.
Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.
Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.
Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.
Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.
Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.
Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.
Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.
Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.
Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.
При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.
Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.
Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.
Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.
С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.
Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.
Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.
Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.
При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.
В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.
Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.
Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.
Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.
Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.
Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.
Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.
Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:
Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1) ,
В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:
| Pmax (бар) | Pmin (бар) | Pвозд (бар) | A max (куб.м/час) | K (коэффициент) |
| 3.0 | 1.8 | 1.6 | 2.1 | 0.25 |
Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.
Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.
Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.
При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.
Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.
Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.
Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.
Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.
Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.
Устранить неисправности можно следующим образом:
