Гидроаккумулятор в системе водоснабжения. Гидроаккумулятор для водоснабжения: особенности устройства, выбор объема, рабочее давление, способы монтажа

Работа автономной системы водоснабжения в частном доме связана с определенными трудностями. В частном секторе, особенно если он находится за городом, нередки перебои с электричеством, а это значит, что насос работает не всегда. Плюс к этому – если насос включается при каждом открывании крана, то он относительно быстро изнашивается. Не стоит забывать и о возможных гидроударах, возникающих при включении насоса, которые негативно отражаются на состоянии трубопровода. Все перечисленные проблемы успешно решаются установкой гидробаков (гидроаккумуляторов) для систем водоснабжения, которые поддерживают давление в системе на одном уровне и позволяют всегда иметь определенный запас воды.

Если кратко сказать о том, что такое гидроаккумулятор для систем водоснабжения, то это герметичная емкость из металла, внутри которой находится эластичная мембрана.

Для чего нужен гидробак и как он работает

Если в системе присутствует гидробак, то насос включается и выключается только тогда, когда нужно пополнить запас воды в гидроаккумуляторе. Основные функции данного устройства состоят в следующем:

Поддержание стабильно одинакового давления в системе, благодаря чему трубы будут служить намного дольше. Исключаются неприятные ситуации, когда при резком изменении напора меняется температура воды (если вы при этом находитесь в душе, то ощущения будут не из приятных).
Обеспечение владельцев дома определенным запасом воды, что выручает в случаях отключения электроэнергии. Количество воды зависит от объема гидроаккумулятора и может составлять 100, 200 л и более.
Предотвращение преждевременного износа водного насоса. Для любого насоса существует лимит количества включений в час. Принцип работы гидроаккумулятора в автономной системе водоснабжения подразумевает, что вода поступает из бака, а насос включается только тогда, когда запас почти полностью иссякает.

Вода в гидробаке не соприкасается с его металлическими стенками, поскольку она находится в камере-мембране из бутила, из-за чего гидроаккумуляторы еще называют мембранными баками.

Бутил – прочный резиновый материал, который отвечает всем гигиеническим и санитарным нормам, установленным для питьевой воды.

Между мембраной и металлическим корпусом закачан сжатый воздух, который находится под давлением 1.5 — 2 атмосфер. Давление можно отрегулировать с помощью пневмоклапана.

Как работает гидробак, понять несложно. Вода подается насосом в мембранную камеру, которая расширяется, а воздух во внешней камере в это время сжимается. Когда достигается граничный показатель давления, срабатывает реле и насос отключается. По мере расходования воды давление снова понижается, и при определенном его значении включается насос и подает воду в камеру. Работу реле давления можно отрегулировать.

Воздух, растворенный в воде, постепенно скапливается в мембране. Его необходимо регулярно стравливать, чтобы свести к нулю вероятность образования воздушных пробок в системе, которые действуют на нее разрушительно.

Устройство вертикальных гидробаков для водопроводов подразумевает другой принцип удаления воздуха. В вертикальных гидробаках для удаления воздуха в верхней части корпуса предусмотрен специальный ниппель. В горизонтальных моделях за баком монтируется специальный кран или слив. Если объем бака не превышает 100 л, воздух из него удаляется путем полного слива воды.

Важно! Такую процедуру необходимо проделывать один раз в 1 – 3 месяца (точные указания можно найти в инструкции к аппарату).

Виды гидробаков

В продаже имеется три вида гидробаков:

Для систем холодного водоснабжения (баки окрашены в синий цвет);
Для замкнутых отопительных систем (красные);
Для водопроводов, обеспечивающих горячее водоснабжение (красные).

Для холодной воды применяются только синие гидроаккумуляторы, мембрана которых изготавливается из нейтральной резины, безопасной для здоровья человека.

Выбирать конкретную модель аппарата стоит, отталкиваясь от того, где планируется разместить устройство. По типу размещения гидробаки делятся на две группы:

Вертикальные. Они имеют ножки для удобной установки, а некоторые модели снабжены пластинами для крепления к стене. Чаще всего данный вид гидроаккумуляторов применяется с погружным насосом, расположенном в отдельном помещении.
Горизонтальные. Их обычно используют совместно с наружными насосами, в этом случае насос размещают над емкостью, чтобы сэкономить место.

Как выбрать гидроаккумулятор

В Интернете есть масса формул, по которым можно вычислить емкость резервуара аккумуляторного бака водяной системы. Практика показывает следующие результаты:

Если количество точек водозабора не более 3-х (например, стиральная машинка, ванная и мойка в кухне), то оптимальный вариант – гидроаккумулятор емкостью 25 л.
Для количества точек от 4 до 8 (при производительности насоса не более 3.5 м3/ч) подойдет бак объемом 50 – 60 л.
Если в доме более 10 точек водопотребления, а показатель производительности насоса 5м3/ч, потребуется бак емкостью 100 л или больше.

Если вы приобретете бак объемом больше необходимого, ничего страшного не произойдет. Это даже хорошо, поскольку насос будет реже включаться для закачки воды.

Как рассчитать объем гидробака

Чтобы рассчитать требуемый объем бака самостоятельно, подсчитайте, сколько в среднем расходуется воды на каждой точке водозабора. Далее сложите все эти показатели, и вы получите, сколько воды будет расходоваться в минуту, если все точки будут работать одновременно. В результате станет понятно, бак какого объема подойдет для вашего жилья.

Важно! Если даже вы не угадаете и купите аппарат меньшего объема, то всегда можно будет докупить дополнительный гидроаккумулятор.

Правила самостоятельного подключения гидроаккумулятора

Схемы подключения

В зависимости от того, какие функции будет выполнять гидробак, используются разные схемы для его подключения:

Схема с повысительной насосной станцией. Используется в тех случаях, когда присутствует много точек водопотребления. Гидробак обеспечивает сглаживание скачков давления и компенсирует небольшие водоразборы.

Схема, где присутствует погружной насос. Гидробак используется для предотвращения частых включений насоса.

Установка гидроаккумулятора перед насосами (по ходу воды). Бак устанавливается перед повысительным насосом, что предотвращает скачкообразные повышения давления в системе.

Подключение к водонагревателю

Еще одно распространенное применение гидроаккумулятора – в качестве расширительного бака для водонагревателя. Во-первых, бак обеспечивает дополнительный объем воды. Во-вторых – когда вода в бойлере нагревается, она расширяется, что при условии замкнутого пространства может привести к поломке нагревателя. В этом случае гидробак «принимает на себя» лишнюю жидкость, не допуская повышения давления выше максимально допустимого.
Подключение к насосному оборудованию

Если насос поверхностный, то устройства к нему удобно подключать при помощи штуцера с пятью выходами.

Один дюймовый вывод необходимо присоединить к баку, при этом патрубок будет внизу.
К двум выводам на 1/4′ подсоединяются манометр и реле давления.
Останутся свободными два дюймовых вывода, к которым необходимо подключить трубу насоса и разводку по точкам потребления.

Для погружного насоса схема выглядит почти так же, но перед подключением устройств к баку на насос следует установить специальный обратный клапан (он монтируется перед водопроводной трубой). Это нужно, чтобы предотвратить «откатывание» воды обратно в скважину или колодец.

Возможные поломки и уход за гидроаккумулятором

Основные неисправности баков гидроаккумуляторов для водоснабжения – это повреждение бака, мембраны или проблемы с давлением в баке. Они решаются такими способами:

Если давление в корпусе слишком низкое, это исправляется с помощью автомобильного или велосипедного насоса, подключаемого к ниппелю бака.
Устранить повреждения мембраны или корпуса помогут в сервисном центре.

Чтобы не доводить дело до серьезных поломок, гидробак следует регулярно осматривать, причем делать это надо не раз в полгода, как говорится в инструкции, а хотя бы каждый месяц.

Гидробаки для систем водоснабжения представлены в виде специальных устройств, включенных в бытовые и промышленные системы водоснабжения.

Установка этих изделий производится для того, чтобы понизить избыточное давление в системе. Гидробаки довольно часто называют мембранными баками.

Это связанно с тем, что внутри устройства располагается резиновая прокладка – . Она разделяет устройство на две части.

1 Описание устройства и назначения бака

Мембранные баки для систем горячего водоснабжения представлены в виде специальной емкости. Расширительный бачок, контролирующий необходимый уровень давления в системе и обеспечивающей водоснабжение дома, представлен в виде резиновой груши.

Она соединена с корпусом бачка с помощью специального фланца. Фланец имеет резьбовое соединение, а схема соединения подробно демонстрирует его подключение к водопроводной магистрали.

Мембранные баки для систем водоснабжения, обеспечивающие оптимальное давление, устроены таким образом, что пространство между корпусом и мембраной подвергается заполнению воздухом. Давление внутри этого пространства равняется 1,5-2 барам.

Схема представленного устройства имеет ряд особенностей, позволяющих поддерживать номинальное давление, как в бытовых, так и в промышленных установках. Схема гидробака достаточно проста, устройство состоит из:

• Корпуса с резиновой мембраной;
• Фланца;
• Ниппеля;
• Клапана для удаления воздуха;
• Фитинга, закрепляющего мембрану.

Вода, на которую действует давление, из попадает по водопроводной системе в мембрану.

В результате этого мембрана увеличивается в размерах. Расширительный бак способствует значительному увеличению воздушного объема.

Между стенкой и мембраной этот объем уменьшается, что впоследствии приводит к тому, что давление существенно увеличивается.

Система горячего водоснабжения частного дома сконструирована таким образом, что при установлении нормального уровня давления, производится размыкание контактов реле.

Воздух, который накапливается в пространстве между мембраной корпусом , оказывает давление на грушу с водой, которая находится внутри.

Схема, по которой осуществляется водоснабжение частного дома, продумана таким образом, что при открытии крана, подающего воду, будет напрямую задействована встроенная мембрана. Давящий на нее воздух будет производить выталкивание воды из резервуара прямиком в кран.

1.1 Классификация и описание

Гидробаки подразделяются на две разновидности: вертикальные и горизонтальные. Это разделение возникло из-за разных способов крепления устройств.

Объединяет данные изделия то, что во всех модификациях в той части, где находится вода, будет постепенно накапливаться воздух.

В вертикальных модификациях удаление воздуха осуществляется посредством специального ниппеля.

В устройствах горизонтального типа все несколько сложнее – требуется наличие шарового крана и канализационного слива.

Изделия, окрашенные в красный цвет, предназначаются для обеспечения . Несмотря на то, что мембрана в таких агрегатах достаточно прочна, использовать их в системах подачи холодной воды не рекомендуется.

Устройства синего цвета предназначены для включения в системы холодного водоснабжения. Рабочий порог безопасного давления у синих модификаций в большинстве случаев не превышает 8 бар.

В обеих вариациях мембрана изготавливается с применением пищевой резины, которая безопасна и не содержит вредных для человеческого организма примесей.

Цена на расширительные баки в большинстве случаев зависит от особенностей модификации, типа устройства и фирмы-производителя.

Гидробак Aquasystem, напольный:

• Рабочий объем: 80 л;
• Максимальная рабочая температура: +100 °C;
• Расположение: горизонтальное;
• Максимальное рабочее давление: 10.0 бар;
• Цена: 70-75 $.

Гидробак AFCV 50, настенный:

• Рабочий объем: 70 л;
• Максимальная рабочая температура: +95 °C;
• Расположение: вертикальное;
• Максимальное рабочее давление: 8.4 бар;
• Цена: 67-72 $.

Гидробак Aquapress ACR 8, универсальный:

• Рабочий объем: 90 л;
• Максимальная рабочая температура: +99 °C;
• Расположение: вертикальное;
• Максимальное рабочее давление: 9.0 бар;
• Цена: 45-50 $.

При выборе агрегата самым простым решением будет приобретение 24-литровой модификации. Устанавливать его нужно на как можно более близком к насосу расстоянии.

Для того чтобы правильно выбрать изделие, нужно иметь в виду несколько критериев, которые влияют на выполнение расчета эффективности.

Нужно точно знать параметры производительности насоса. Как правило, это значение приравнивается к 40 л/мин.

Во внимание принимается и значение пикового водопотребления. В среднем максимальный параметр расхода воды для душа будет составлять 10л/мин., для туалета – 7 л/мин., для кухни – 6 л/мин.

При таких значениях расхода воды вполне подойдет бак объемом в 100 литров. Следует обратить внимание на те агрегаты, которые смогут обеспечить внутренне рабочее давление в 1,5 бара. Проверять этот показатель следует минимум один раз в год.

1.3 Как правильно монтировать гидробак?

При установке агрегата обязательно следует соблюдать рекомендации, обозначенные заводом-изготовителем.

В идеале установка должна производиться квалифицированным специалистом, однако при должном соблюдении общих правил выполнить ее можно самостоятельно.

Перед монтажом следует учесть не только показатель веса изделия, но и номинальный объем воды, который буде в нем впоследствии находиться.

Установка производится в отапливаемом помещении – переохлаждение агрегата крайне недопустимо.

Важно соблюдать все требования к условиям места монтажа, которые оговариваются изготовителем.

В процессе монтажа важно не допускать статических нагрузок и механических повреждений корпуса агрегата.

Во избежание возникновения посторонних шумов и вибраций необходимо производить закрепление устройства с помощью заранее подготовленных резиновых прокладок.

Накопительный бак для водоснабжения должен монтироваться таким образом, что бы по завершению установки к нему мог иметься свободный доступ.

1.4 Как заменить мембрану гидробака? (видео)

Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак) служит для поддержания давления в напорной системе водоснабжения, и при использовании совместно с реле давления позволяет создать автоматическую станцию на базе погружного или поверхностного насоса. Основное назначение гидроаккумулятора в системе — поддержание и плавное изменение давления жидкости в системе.

Дополнительные функции, которые выполняет гидроаккумулятор, следующие:

• Защита от гидроудара (изменения давления в жидкости, вызванного мгновенным изменением её скорости)
• Обеспечение минимального запаса воды
• Ограничение повторно-кратковременных включений насоса

Таким образом, именно гидроаккумулятор позволяет сделать возможным использование реле давления и автоматизировать процесс подачи воды. Без гидроаккумулятора, реле не может работать корректно, поскольку мгновенное изменение давления в системе (в момент открытия крана, отключения или подключения новых потребителей, включения или выключения насоса и т.п.) вызывало бы постоянное срабатывание реле. А это, в свою очередь, ведет к нестабильности подачи, перегреву или поломке электродвигателя, поломке реле.

Так как вода практически не сжимаема, то включение насоса в системе с реле давления, но без гидроаккумулятора, вызвало бы мгновенное увеличение давления в системе и реле тут же среагировало бы на это и отключило насос. С другой стороны, при открытии крана давление тут же упало бы и реле среагировав, включило насос.

Коэффицент сжимаемости воды = 5 x 10^10 1/ Па. Т.е. увеличение давления воды (напора, создаваемого насосом) практически не вызывает изменения её объема (это сотые доли процента). Поэтому давление менялось бы в системе с большой скоростью, что вызывало бы постоянное срабатывание реле.

Надо четко уяснить, что гидроаккумулятор никакого давления не создает и потребителю воду сам не качает — все это делает насос. Он только поддерживает то давление жидкости, которое в нем создано насосом и подает воду в тот момент времени, пока открыт кран потребителя и насос не включился. Например вопрос «Какой объем гидроаккумулятора мне нужен если у меня два душа?» не совсем корректен. Потому что при пользовании душем (одним или двумя), гидроаккумулятор подает воду только до момента включения насоса, а затем все оставшееся время пользования воду подает только насос. И остановится он только после того, как все краны перекроются и давление в баке поднимется до давления выключения.

Иногда бывает так, что насос выключается даже в то время, когда потребители пользуются водой. Однако такой режим работы нежелателен (поскольку через короткое время насосу опять придется включиться) и говорит о том, что подбор насоса и/или настройки всей системы выполнены неправильно (в большинстве таких случаев надо изменить настройки реле давления).

Любой гидроаккумулятор разделен мембраной на две полости: воздушную и водяную. За счет подачи воды под давлением в водяную полость бака, мембрана расширяется и сжимает воздух в воздушной полости. Тем самым мембрана уравновешена давлением с двух сторон (P1V1 = P2V2). Давление будет расти до тех пор, пока насос не отключится по уставке реле давления (давление отключения насоса). В момент начала расхода воды, воздух давит на мембрану, тем самым, выталкивая воду из гидроаккумулятора. Давление воды медленно падает и при достижении давления включения насоса, реле замкнет контакты и насос запустится. Такова принципиальная схема автоматической работы насоса совместно с гидроаккумулятором и реле давления.

Каким должно быть давление воздуха в воздушной полости гидроаккумулятора?

Давление в воздушной полости гидроаккумулятора должно быть на 10% меньше давления включения насоса.

Причем давление воздуха нужно измерять только на отключенном от системы баке (без давления воды). Давление воздуха нужно регулярно контролировать и по необходимости приводить в норму, это заметно продлит жизнь мембране. С этой же целью не рекомендуется делать перепад давления между включением и выключением насоса слишком большим. Оптимальным является перепад в 1,0-1,5 атм. Бóльшие перепады сильнее растягивают (нагружают) мембрану, тем самым уменьшая её срок службы, и более того, большие перепады давления не комфортны при пользовании водой.

Гидроаккумуляторы рекомендуется устанавливать в местах не подверженных затоплению и с невысокой влажностью. В этом случае фланец гидроаккумулятора прослужит намного дольше. Поскольку никаких нагрузок баком не воспринимается, нет необходимости в дополнительном креплении. Гидроаккумулятор можно просто устанавливать на пол на штатные опоры.

При выборе конкретной марки гидроаккумулятора следует обратить внимание на материал мембраны, наличие сертификатов и санитарно-гигиенических заключений, удостоверяющих, что гидроаккумулятор предназначен для использования в системах с питьевой водой. Также не лишним будет убедиться в наличии запасных мембран и фланцев, чтобы в случае проблем не пришлось покупать полностью новый бак.

Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления). Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар.

Часто возникает вопрос о том, сколько воды находится в гидроаккумуляторе?

Например, если отключат электричество, сколько литров воды можно будет использовать?

Это значение зависит от установок реле давления. Как нетрудно догадаться, чем выше разница по давлению, между включением и выключением насоса, тем больше воды войдет в гидроаккумулятор, однако эту разницу необходимо лимитировать по причинам изложенным выше.

В качестве примера мы приводим таблицу заполняемости гидроаккумуляторов.

Согласно этой таблице, в 200 литровом гидроаккумуляторе при следующих установках реле давления:
Включение насоса — 1,5 бар
Выключение насоса — 3,0 бар
Давление воздуха — 1,3 бар

Запас воды составит 69 литров, что составляет примерно треть от всего объема.

В заключение несколько слов о необходимом объеме гидроаккумулятора.

V t = K x A max x ((P max +1) x (P min +1)) / (P max - P min) x (P возд. + 1)

A max — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
P max —давление выключения насоса, бар
P min — давление включения насоса, бар
P возд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50 У со следующими установками:

P max = 3,0 бар
P min = 1,8 бар
P возд. = 1,6 бар
А max = 2,1 м³/ч (35 л/мин)
K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)

V t = 31,41 литр

Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л.

Отметим, что объем бака на уровне 24-50 литров прекрасно согласуется с другими методиками расчета гидроаккумуляторов для бытовых систем водоснабжения и эмпирическими рекомендациями различных производителей насосного оборудования.

Бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии, однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема (см. выше таблицу заполняемости). И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.

Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.

С моделями и ценами на гидроаккумуляторы можно ознакомиться в разделе «

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:

1. Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
2. Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
4. Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

Устройство гидроаккумулятора

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.

Принцип работы гидроаккумулятора

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.

Схема подключения гидроаккумулятора

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.

Как установить гидроаккумулятор?

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.

Настройка реле давления

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.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1) ,

• Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
• К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
• Pmax – давление при выключении насоса, бар;
• Pmin – давление при включении насоса, бар;
• Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

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.

Ремонт и профилактика гидроаккумулятора

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.

Причины поломок и их устранение

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:

• чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
• поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
• поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
• исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
• достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.