Специализация: отделка фасадов, внутренняя отделка, строительство дач, гаражей. Опыт любителя-огородника и садовода. Также имеется опыт ремонта автомобилей и мотоциклов. Хобби: игра ни гитаре и много чего еще, на что не хватает времени:)
Гидроаккумулятор применяется в системах автономного водоснабжения. Но что он собой представляет, как работает и почему нельзя обойтись без него, воспользовавшись просто насосом? На эти и некоторые другие вопросы я постараюсь подробно вам ответить.
Что представляет собой водяной аккумулятор
Как устроен
Гидроаккумуляторы еще называют мембранными баками, так как они представляют собой емкость, внутри которой расположена резиновая мембрана. Она делит емкость на две камеры. В результате в одной из камер накапливается вода, а вторую занимает воздух либо инертный газ.
Бак имеет отверстие для входа воды, золотник для корректировки давления в воздушной камере, а также манометр, который отображает давление в камере с воздухом.
Принцип работы накопителя достаточно простой:
- Вода подается в емкость из источника водоснабжения при помощи насоса;
- Когда давление в воздушной камере достигает критического уровня, насос отключается;
- По мере пользования водопроводом, вода выдавливается из накопителя мембраной, в результате чего давление в системе падает;
- Когда давление достигает критически низкого уровня, срабатывает автоматика и включается насос, в результате чего цикл повторяется.
Для небольшого дачного домика можно приобрести насосную станцию – это аппарат в виде насоса с подключенным к нему небольшим накопителем. Насосные станции отличаются компактностью и относительно небольшой стоимостью.
Зачем нужен мембранный бак
Данное устройство выполняет сразу несколько важных функций:
- Обеспечивает стабильность работы водопровода . Благодаря баку автономное водоснабжение частного дома работает также стабильно и с равномерным напором, как и центральное, так как он поддерживает давление на одном определенном уровне;
- Обеспечивает автоматическое включение и отключение насоса. За этот процесс отвечает реле гидроаккумулятора;
- Увеличивает срок службы насоса . Благодаря накопительной емкости насос включается не при каждом открытии крана, а только когда давление в гидроаккумуляторе падает ниже положенного уровня.
Таким образом, мембранный бак для систем водоснабжения закрытого типа, т.е. автономных, просто необходим. Иначе нормальная эксплуатация водопровода невозможна, так как для водозабора придется каждый раз своими руками включать насос, и затем выключать. Кроме того, учтите, что чем активней в доме используется водопровод, тем больше должен быть объем бака.
Виды водяных аккумуляторов
Гидробаки различаются по двум основным параметрам:
Ниже подробней ознакомимся с их разновидностями.
Расположение в пространстве
По расположению в пространстве мембранные баки бывают двух типов:
- Вертикальные. Отличаются удобством спуска воздуха, который со временем скапливается в емкости. Кроме того, вертикальный бак занимает меньше места при большей емкости;
- Горизонтальные. Для стравливания воздуха с этих устройств нужен не только ниппель, но и шаровой кран для слива воды. Горизонтальными обычно делают небольшие баки емкостью не более чем на 50 литров.
Чтобы спустить воздух с небольшого бака, т.е. емкостью до 100 литров, нужно отключить от него электричество и открыть смеситель, пока вода полностью не стечет. После этого можно подключать систему к электричеству.
Надо сказать, что у больших дорогих емкостей ниппель может быть с автоматикой, т.е. он сам определяет скопление воздуха в камере и при необходимости выпускает его.
Предназначение накопителя
В зависимости от предназначения, мембранные насосы бывают двух типов:
- Для холодной воды . Эти емкости окрашены в синий цвет. Главная их особенность заключается в мембране, которая выполнена из пищевой резины;
- Для горячей воды . Устройства выкрашены в красный цвет. Мембрана этих накопителей более прочная, способная выдерживать давление до 8 bar. Однако для ее изготовления применяется техническая резина.
Замена мембраны позволяет превратить один тип накопителя в другой.
Стоимость
Ниже приведены цены, актуальные летом 2017 года, на популярные модели накопителей:
Несколько слов о схеме подключения
Мембранные накопители устанавливаются между насосом и внутренним водопроводом. Так как в емкости имеется только одно отверстие, для подключения используют крестовину, к которой в свою очередь подсоединяется три элемента:
- Реле давления, через которое осуществляется подключение насоса к электричеству;
- Сам насос;
- Водопроводная труба, соединяющая накопительную емкость с внутренним водопроводом.
В системе максимальное давление должно быть 2,5-3 бар, при его достижении насос должен выключаться. Минимальное же обычно составляет 1,5-1,8 бар.
Поэтому установка емкости не вызывает сложностей даже у новичков. Главное – обеспечить герметичность всех соединений.
Кроме того, нужно настроить реле, выставив минимальное и максимальное давление. Подробную информацию об этой процедуре содержит инструкция по эксплуатации устройства.
Вывод
Вот мы с вами и выяснили что представляют собой гидроаккумуляторы, и зачем вообще они нужны. Дополнительно просмотрите видео в этой статье. Если же что-то из вышесказанного вам непонятно, пишите комментарии, и я с радостью вам отвечу.
25 августа 2017г.Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!
Специальная емкость, которой является гидроаккумулятор для систем водоснабжения, предназначается для бытового и промышленного использования. Назначение этого изделия заключается в принятии на себя некоторого объема жидкости и избыточного давления, имеющегося в системе.
Современный автономно функционирующий водопровод обязательно укомплектовывают резервуаром, в котором хранится определенный объем воды. Самым простым вариантом данного устройства является металлический или пластиковый бак, располагаемый на чердаке.
Правда, сейчас гидроаккумуляторы уверенно вытесняют стандартные накопители. Дело в том, что они намного удобнее и оказывают лучшее влияние на состояние всей системы водоснабжения объекта недвижимости.
Принцип работы гидроаккумуляторов
Эти устройства также называют аккумуляторными или напорными баками и гидробаками для систем водоснабжения. Внешне гидроаккумулятор выглядит как металлическая емкость, разделенная внутри на две части при помощи специальной резиновой прокладки – мембраны. Этот элемент прочно закрепляют у горловины бака, где имеется отверстие для поступления жидкости.
На противоположной стороне аккумулятора располагается еще одно отверстие, предназначенное для воздуха. В этом месте устанавливают обычный ниппель, что сделано с определенной целью. Устройство гидробака имеет следующие особенности: поскольку мембрана делит его на два отделения, в одном из них находится вода, а в другом – воздух с определенной величиной давления.
Чтобы узнать этот параметр в резервуаре, пользуются манометром. Некоторые из моделей дополнительно снабжают фильтром с целью недопущения попадания загрязнений внутрь. Мембрану изготавливают из особой резины, отличающейся эластичностью и безопасностью для здоровья человека.
Принцип работы гидроаккумулятора после его подсоединения к водопроводной системе заключается в следующем: жидкость поступает из него под постоянным напором, а это позволяет повысить качество воды из водопровода и обеспечить требуемые условия для функционирования бытовых устройств.
Например, чтобы бесперебойно работала стиральная машина, ванна с гидромассажем и другая аналогичная техника, необходимо поддерживать определенную величину давления в системе водоснабжения. Почти всегда напорные баки укомплектовывают регулирующим устройством, которым является реле давления.
Можно таким образом настроить работу гидроаккумулятора в системе водоснабжения, что он будет включать /отключать подачу воды в прибор в зависимости от величины давления воздуха.
Функционирует он так:
- По мере забора жидкости из бака в его воздушной камере понижается давление.
- Реле после достижения минимальной отметки давления автоматически подключает насос, чтобы восполнялся объем воды.
- В итоге давление в емкости вновь повышается.
- Когда максимально возможное значение давления достигнуто, реле отключает водоподачу в бак.
В результате вышеописанный процесс, как работает гидроаккумулятор, позволяет значительно сократить число включений/отключений насоса, что способствует продлению ресурса функционирования техники. Если подключить насосное оборудование напрямую к автономному водопроводу, количество циклов существенно увеличивается.
Наличие напорного бака в водоснабжающей сети обеспечивает ее стабильную работу, а кроме этого, является защитой от возможности возникновения гидроударов. Помимо этого, внутри резервуара все время находится определенный запас воды, который не будет лишним в случае, например, поломки насоса.
Знание принципа, как работает гидроаккумулятор для водоснабжения, позволяет владельцу объекта недвижимости сделать выбор лучшего устройства, после чего организовать его правильный монтаж и последующее обслуживание.
Виды гидробаков для систем водоснабжения
Гидроаккумуляторы в зависимости от типа установки делятся на вертикальные и горизонтальные изделия. В первом случае устройства отличаются тем, что для их монтажа легче отыскать подходящее месторасположение. И вертикальные, и горизонтальные баки снабжают ниппелями.
Одновременно с водой в устройство поступает и незначительное количество воздуха. Он со временем накапливается внутри и частично занимает объем емкости. Чтобы бак функционировал исправно, необходимо периодически стравливать собравшийся воздух посредством ниппеля.
То, как устроен гидроаккумулятор вертикального типа, позволяет применять ниппель именно для этой цели. В свою очередь с горизонтальными емкостями все сложнее. Кроме ниппеля, предназначенного для стравливания воздуха, на напорный бак нужно устанавливать запорный кран и отвод в канализационную систему. Все вышесказанное имеет отношение к моделям, которые могут накапливать жидкость объемом свыше 50 литров.
Если бак меньше, тогда устройство вне зависимости от типа не имеет никаких особых приспособлений для удаления воздуха из мембраны. Но его все равно необходимо из гидробака удалять, поэтому из него периодически сливают воду, после чего вновь заполняют жидкостью.
Данную процедуру выполняют в следующей последовательности:
- В первую очередь отключают питание насосного оборудования и реле давления.
- Затем открывают ближайший смеситель.
- Воду сливают, пока бак не опустеет.
- Дальше кран закрывают, подают питание на реле и насос, после чего вода заполняет бак в автоматическом режиме.
Для автономно обустраиваемых инженерных систем используют два вида гидроаккумуляторов для водоснабжения – они бывают синего и красного цвета. Такая их особенность позволяет отличать резервуары по назначению. Синий бак применяют при обустройстве систем холодного водоснабжения, а красный аккумулятор – для функционирования отопительного контура.
Когда производитель не обозначает выпускаемую продукцию одним из этих двух цветов, узнать назначение приобретаемого устройства можно из техпаспорта на изделие.
Кроме цвета типы гидроаккумуляторов для водоснабжения отличаются в зависимости от характеристик материалов, применяемых для производства мембран. В любом случае используется высококачественная резина, которая предназначается для контакта с продуктами. Но в красных баках устанавливают мембраны, рассчитанные на соприкосновение с горячей водой, а в синих – с холодной.
Приборы синего цвета могут переносить более высокое давление, чем красные резервуары. Назначение гидроаккумулятора в системе водоснабжения имеет большое значение. Не следует применять для холодной жидкости изделия для систем ГВС и наоборот. При нарушении условий эксплуатации напорных баков мембраны начинают изнашиваться гораздо быстрее, устройства приходится ремонтировать или даже полностью менять.
Критерии выбора подходящего гидробака
Перед тем, как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, в первую очередь обращают внимание на объем жидкости, который он может в себя вместить. Для этого пользуются специальной формулой. Получившееся значение умножают на поправочный коэффициент, величина которого зависит от мощности насосного оборудования. Например, при мощности насоса 0,55 – 1,5 кВт коэффициент равен 0,25.
В основном проведение расчетов требуется, когда гидроаккумулятор используется для промышленного назначения. Что касается бытовых потребностей, то обычно бывает достаточно бака, имеющего емкость примерно 25 – 50 литров.
Кстати, расчетные показатели редко совпадают с реальными объемами, которые имеют типовые модели данных устройств. В такой ситуации просто устанавливают бак с немного большим литражом. Например, если согласно вычислениям по формуле, при определении, какой нужен для системы водоснабжения гидроаккумулятор, получилось, что требуется 32-литровый бак, тогда можно приобретать 35 - литровое изделие.
Не следует забывать, что наружные параметры прибора и объем помещаемой в него воды являются разными цифрами. Как правило, вода заполняет гидроаккумуляторный бак примерно на третью часть его объема.
Чем мощнее насосное оборудование, используемое в автономной водопроводной системе домовладения, тем более емкое устройство нужно установить. Отсюда ясно, что в распоряжении членов семьи будет небольшой запас воды. Но специалисты не советуют приобретать слишком объемный гидроаккумулятор, поскольку вода в нем будет меняться чересчур медленно и это обстоятельство ухудшит ее качество.
Особенности монтажа гидроаккумулятора
К установке данного устройства предъявляют более строгие требования по сравнению с монтажом накопительного резервуара. Объясняется данная особенность тем, что накопитель, расположенный на чердаке, статичен, а в тоже время гидроаккумулятор все время находится в динамическом движении, поскольку водная масса поступает в емкость и отбирается из нее, а в это время мембрана сжимается или растягивается.
Чтобы вибрация в процессе работы гидробака не передавалась водоснабжающей системе и предметам, находящимся рядом, его размещают на прочном и ровном основании, применяя амортизирующие прокладки из резины. Место его монтажа должно быть хорошо доступным и просторным.
Через время воздух частично покидает емкость. По этой причине нужно измерить давление манометром и при необходимости подкачать воздух или, наоборот, стравить его при избыточной величине данного показателя.
Не лишним будет уточнить величину нормального давления воздуха в незаполненном жидкостью гидроаккумуляторном баке для водоснабжения - информация об этом содержится в техпаспорте. Так как золотник имеет типовые размеры, для проведения замеров подойдет каждый манометр. Если гидробак не укомплектовали данным измерительным прибором, можно воспользоваться автомобильным вариантом.
Основное требование к манометру – он должен быть точным со шкалой с делениями от 0,5 бар или менее и находиться в исправном состоянии. Для проведения измерений можно пользоваться электронными приборами. Манометр подключают к водопроводным трубам, используя гибкие переходники. Их диаметр должен соответствовать сечению водопроводных труб, а вот сужение не допускается.
Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения предусматривает, что перед тем, как наполнять его водой, нужно удалять весь воздух из мембраны. Первый раз жидкость закачивают внутрь его медленно, тонкой струей под слабым напором. Это необходимо для того, чтобы не допустить повреждения мембраны, поскольку она при хранении в магазине могла слегка деформироваться или слежаться.
Все эти нюансы на первый взгляд кажутся незначительными, но они могут оказать существенное влияние на работоспособность гидроаккумулятора. Важным процессом является настройка требуемой величины давления в резервуаре.
После наполнения емкости водой следует повторно измерить манометром давление воздуха. Чем меньше его окажется в гидробаке, тем ниже будет этот показатель и тем больший объем жидкости можно закачать.
Но чем меньше в аккумуляторе воздуха, тем ниже рабочее давление жидкости в месте ее выхода из емкости. Допустимая величина его снижения может быть равной 1 бару, если возникла потребность в наличии дополнительного объема для хранения воды. При этом наблюдается понижение напора потока в системе.
В зависимости от того, для чего нужен в системе водоснабжения гидроаккумулятор, его владельцу придется делать выбор между закачкой в резервуар большого количества воды и хорошим напором. Вне зависимости от решения, минимальное давление воздуха должно составлять один бар.
Если в напорном баке воздуха окажется недостаточно, мембранная вставка, наполненная водой, растянется и может достать до металлических стенок. Это не допустимо, поскольку в результате такого контакта резина начинает разрушаться и мембрану приходится менять.
После того, как емкость наполнена, произведена ее регулировка и сделано подключение к водоснабжающей системе, можно приступать к настройке реле давления. К нему обычно прилагают инструкцию, содержащую подробное описание порядка действий.
Если посмотреть под крышку корпуса, то там можно увидеть две регулировочные пружины. Та, что больше, позволяет выставлять величину минимального давления, при которой реле запускает насос, а тот начинает закачивать жидкость в энергоаккумулятор для воды. При помощи меньшей пружины настраивают разницу между верхним и нижним значением.
По мере того, как производится отбор воды из резервуара, давление начинает меняться. При достижении нижней величины замыкаются контакты реле, и включается насосное оборудование. В процессе настройки реле приходится несколько раз наполнять емкость и после этого ее опустошать. Как правило, разница между величиной давления включения и отключения равна около 2 бар.
В паспорте, прилагаемом к гидробаку, производитель указывает максимальное давление, на которое он рассчитан, но накачивать его до такого значения не имеет смысла. Дело в том, что при функционировании на пределе возможностей прибор быстрее изнашивается. При настройке реле нужно учитывать, что разница между величинами давления отключения и воздуха в напорном баке должна составлять примерно 10%.
Правила эксплуатации
После завершения монтажа прибора, его нужно обслуживать с учетом того, для чего нужен гидроаккумулятор в системе водообеспечения домовладения. Не менее одного раза в течение месяца нужно проверять состояние настроек у реле давления и если требуется, корректировать их.
Также нуждается в проверке целостность мембраны, состояние корпуса резервуара и герметичность мест соединений. Чаще всего в напорных баках выходят из строя мембраны – происходит их разрыв. Постоянно повторяющиеся циклы, состоящие из сжатия-растяжения, являются причиной повреждения данного элемента.
О том, что мембрана порвана, говорят резкие перепады показаний на манометре, в результате чего вода начинает поступать в воздушную секцию гидроаккумулятора. Чтобы быть уверенным в наличии поломки, из резервуара полностью стравливают воздух. Если следом за ним начнет вытекать вода, это говорит о необходимости замены этого элемента.
Выполнение такого ремонта не является сложным, для чего поступают следующим образом:
- гидроаккумуляторный бак отключают от электропитания и водопровода;
- отвинчивают болты, удерживающие горловину емкости;
- удаляют прежнюю мембрану;
- устанавливают новое изделие;
- собирают бак в обратном порядке;
- прибор устанавливают на место и подключают.
После завершения ремонта нужно проверить и отрегулировать настройки давления в резервуаре и реле давления. Соединительные болты закручивают равномерно, чтобы не допустить перекоса устанавливаемой мембраны и чтобы ее край не сполз внутрь корпуса прибора.
При этом поступают так: болты помещают в гнезда и поочередно делают пару оборотов первого из них и переходят к следующему. В итоге мембрана получается одинаково прижатой к корпусу вдоль всей окружности.
Распространенной ошибкой многих новичков при проведении ремонта гидробака является неправильное применение герметиков. Дело в том, что месту размещения мембраны он не требуется, и наоборот – его присутствие может повредить этот элемент. Монтируемое изделие должно быть аналогичного объема и конфигурации. Желательно поступить так: разобрать бак и, имея на руках испорченную мембрану, приобрести ей замену.
Разобравшись с тем, зачем для водоснабжения гидроаккумуляторы, и каких бывают типов, можно отправляться за покупкой. Этот прибор является важной частью современной автономной водоснабжающей системы.
Гидроаккумулятор более сложное и дорогое устройство, чем стандартный накопительный бак, но все затраты на его покупку непременно окупятся, поскольку качество воды в системе водоснабжения улучшается и значительно возрастает рабочий ресурс насоса. Кроме этого, в водопроводе поддерживается постоянный напор жидкости.
Гидравлическим аккумулятором называется установка, которая используется с целью поддержания давления и создания резерва воды в бытовых целях во время отключения насоса. Данный прибор представлен в виде ёмкости для воды с резиновой эластичной мембраной, расположенной внутри неё. Сама мембрана имеет герметическое соединение с металлическим корпусом бака, которое осуществляется при помощи фланца. Пространство, расположенное между металлическим корпусом и мембраной, заполнено сжатым воздухом.
Без использования данного агрегата довольно сложно представить качественно функционирование всей . Соответственно, вопрос выбора данного устройства стоит максимально остро. При условии отсутствия определённых знаний в данной области довольно сложно выбрать наиболее подходящей прибор. В данном контексте целесообразным будет решение о привлечении стороннего специалиста с целью получения консультативных указаний.
Принцип работы гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор состоит из металлического корпуса и мембраны. Также в приборе установлен фланец с пропускным клапаном и ниппель, предназначенный для закачки воды. Принцип функционирования устройства достаточно прост.
На первоначальном этапе насос начинает перекачивать воду, которая впоследствии по попадает в резиновую мембрану внутри гидравлического аккумулятора. Ёмкость заполняется до того момента, пока давление не станет максимальным. Уровень этого показателя можно предварительно выставлять на реле-регуляторе. При условии достижения максимального давления происходит отключение насоса в автоматическом режиме. Следует отметить, что частота периодичности включения и отключения насоса напрямую зависит от объёма гидроаккумулятора - чем он будет больше, тем реже будет осуществляться данная процедура.
Благодаря установленному гидравлическому аккумулятору, давление внутри системы водоснабжения способно продержаться ещё определённый промежуток времени. Это позволит немного поддержать работоспособность всей системы.
Виды гидроаккумуляторов
В первую очередь при выборе гидравлических аккумуляторов следует обращать внимание на объём устройства, который может варьироваться от 24 до 1000 литров. Для этого необходимо предварительно проанализировать количество воды, которая регулярно потребляется для бытовых целей. Если говорить о минимальных потребностях в виде туалета, душа, кухни, полив грядок на прилегающем участке, то вполне можно обойтись аккумулятором с объёмом в 24 литра. Если же речь идёт о более глобальных целях, тогда следует воспользоваться более существенным устройством. В крайнем случае, при условии необходимости в увеличении объёма потребляемой воды можно дополнительно установить второй гидравлический аккумулятор минимального размера.
Классификация по способу установки
По этому признаку гидравлические аккумуляторы могут быть горизонтальные или вертикальные. Отличия таких устройств заключается не только в способе размещения, но и в разном удалении излишнего воздуха.
- В гидроаккумуляторах вертикального типа предусмотрена установка фитинга с клапаном, через которого производится спуск воздуха. В горизонтальных гидравлических аккумуляторах необходимо использовать дополнительный участок водопровода, который состоит их шарового крана, слива и воздушного выводного ниппеля. Здесь же следует отметить факт отсутствия клапана в горизонтальных гидроаккумуляторах минимального объёма.
- Гидравлические аккумуляторы горизонтального типа используются для последующей установки на них наружных насосов. Вертикальные же применяются во время работы с насосами погружного типа.
Классификация по назначению
Здесь следует отметить, что существует три вида гидравлических аккумуляторов. Каждый из них имеет свои конструктивные особенности и различные условия эксплуатации.
- Первые из них предназначены для холодной воды . Они используются с целью подачи и накапливания жидкости. Кроме этого, такие устройства способны выполнять защитную функцию, минимизируя возможный вред от механического воздействия, возникающий вследствие гидроударов при скачках показателей давления.
- Второй вид гидроаккумуляторов используется для горячей воды . Особенность данного прибора заключается в том, что он способен функционировать при максимально высоких температурных показателях жидкости.
- Третий вид гидравлических аккумуляторов применяется для отопительных систем и является её очень важным элементом. Такие аккумуляторы имеют вид расширительных баков.
Особенности подключения к поверхностному насосу
Гидравлический аккумулятор может подключаться к поверхностному или погружному насосу. Технология проведения работ в разных случаях будет несколько отличаться. При подключении к поверхностному насосу предварительно следует уделить внимание проверке давления воздуха в баке. Для проведения процедуры может понадобиться штуцер с пятью выходами, манометр, пакля и герметик.
Последовательность выполнения действий будет выглядеть таким образом:
- Проверка давления в баке.
- Подключение штуцера к баку.
- Подключение реле.
- Подключение манометра.
- Подключение трубы, ведущей к насосу.
- Тестирование и запуск системы.
Штуцер здесь необходим для качественного соединения насоса, гидроаккумулятора, манометра и реле. Пятый выход может понадобиться для подключения водопроводной трубы, ведущей в дом.
На первоначальном этапе следует подключить штуцер к баку посредством использования жёсткого шланга или фланца. После этого к нему прикручивается манометр, регулятор и труба, идущая от насоса.
Важно! В конце проведения работ необходимо очень качественно загерметизировать все резьбовые соединения посредством использования пакли и специального герметика. Запускать насос необходимо только после тщательного изучения всех участков на факт наличия течи.
Особенности подключения к погружному насосу
Погружной насос, в отличии от поверхностного, расположен непосредственно или скважине. Оттуда вода поступает прямо в гидравлический аккумулятор. При подключении устройства в этом случае очень важно акцентировать внимание на установке обратного клапана, который необходим для предотвращения выдавливания воды мембраной.
Гидравлический аккумулятор в этом случае устанавливается на насос перед подачей воды. В некоторых случаях на крышке устройства по выкачиванию воды нарезается резьба. Это необходимо для того, чтобы облегчить процедуру монтажа.
Очень внимательно следует проводить установку обратного клапана. Данное решение поможет предотвратить выдавливание воды мембраной обратно в скважину. Это прямым образом влияет на качество функционирования .
После того, как монтаж обратного клапан был удачно проведён, можно приступить к разрешению очередного вопроса, заключающегося в подсоединении трубы для подачи воды. Предварительно следует измерить длину трубы. Для этого можно использовать простую верёвку с грузом на конце. Измерять данные необходимо от самого края скважины к насосу. Целесообразно сделать так, чтобы впоследствии расчёта длины насос смог висеть над поверхностью дна скважины приблизительно на высоте 20 или 30 см.
Децентрализованная подача питьевой воды имеет достаточно «подводных камней». Частые включения/выключения подающего воду насоса, необходимость стабилизации давления воды в сети, возможные гидроудары или перерывы в энергоснабжении жилья… Перечень можно продолжить, но и этого достаточно, чтобы принять решение об установке в принимающей сети устройства, которое предотвращало бы все вышеописанные ситуации. В роли такого устройства выступает гидроаккумулятор для систем водоснабжения, устройство и принцип работы которого, а также основные положения по подбору подходящей модели будут рассматриваться далее.
Что представляет из себя гидроаккумулятор, и как он работает?
Внешне устройство выглядит как бак с горизонтальной или вертикальной компоновкой, который устанавливается в подходящем для этого месте (об этом далее). Он соединяется, с одной стороны, с подающим воду насосом, а, с другой стороны – с реле давления и внутренним трубопроводом.
Типовой аккумулятор, предназначенный для работы с сетью питьевого водоснабжения, состоит из следующих элементов:
- Рабочего бака с определённым объёмом.
- Эластичной внутренней ёмкости, которая производится из высокопрочного бутилового каучука и герметично располагается во внутреннем объёме бака.
- Пневматического клапана, устанавливаемого сверху эластичной ёмкости, который управляет изменениями давления закачиваемой туда воды.
- Предохранительного клапана, регулирующего предельное значение давления воздуха.
- Резьбового присоединительного патрубка, через который в гидроаккумулятор поступает вода.
- Присоединительных кронштейнов, которыми производится монтаж устройства.
Опционально к гидроаккумулятору могут поставляться также манометр, соединительные патрубки, а также вентиль для сброса давления вручную.
Следует отметить, что один и тот же гидроаккумулятор невозможно использовать и для регулирования давления воды в сети холодного водоснабжения, и для применения с целью отопления или подогрева воды. Давления и температуры будут заметно разными, что может негативно повлиять на надёжность срабатывания элементов системы, и на долговечность самого гидроаккмулятора (точнее, эластичной мембраны).
Принцип работы гидроаккумулятора для системы водоснабжения заключается в следующем. Насос (погружной или поверхностный) подаёт воду под определённым давлением, которая поступает в эластичную ёмкость. Она расширяется, повышая тем самым давление воздуха, который находится в замкнутом пространстве между мембраной и внутренними стенками корпуса бака. Давление воздуха повышается, что служит основанием для отключения реле, управляющего работой насоса. Вода под установившимся давлением поступает в сеть дома к точкам её раздачи. По мере расходования, а также из-за сопротивлений в трубопроводах давление воды начинает снижаться. Соответственно, её объём в мембране уменьшается, что приводит к уменьшению давления воздуха. При достижении некоторого минимального уровня срабатывает реле давления, которое вновь включает насос, и цикл повторяется.
Конструкция устройства допускает его частичную разборку, что необходимо для профилактической очистки внутренних поверхностей от солевых отложений.
Классификация гидроаккумуляторов для систем водоснабжения
Известные конструкции рассматриваемых устройств различают по следующим показателям:
- По ёмкости. Выпускаются гидроаккумуляторы небольшого (до 40…50 л.), среднего (до 120…150 л.) и большого (до 400 л.) объёма. Последние в бытовых сетях водоснабжения используются редко;
- По компоновке. Различают устройства, устанавливаемые вертикально и горизонтально. Явных преимуществ одна компоновка перед другой не имеет. Например, вертикальные гидроаккумуляторы занимают меньше установочной площади, но зато несколько более трудоёмки в текущем регламентном обслуживании;
- По материалу корпуса. Выпускаются устройства с корпусом из нержавеющей стали, но встречаются и более дешёвые исполнения, где корпус изготовлен из обычной стали с последующим эмалевым покрытием;
- По способу стравливания воздуха для периодической корректировки давления в корпусе: это может быть специальный клапан, либо обычный кран (последний вариант предусматривается в гидроаккумуляторах, которые рассчитаны на небольшие объёмы воды);
Все составляющие конструкции должны обладать сертификатом гигиенического соответствия и иметь надёжную противокоррозионную защиту.
При выборе типоразмера гидроаккумулятора учитывается следующее:
- Максимальная суточная потребность в питьевой воде. Поскольку на этот параметр влияет также и возможности подающего воду насоса, то эти элементы обустройства системы домашнего водоснабжения целесообразно подбирать одновременно.
- Желаемое давление воды в сети, от чего будет зависеть объём устройства, а также прочностные характеристики материала корпуса. Например, в дешёвых гидроаккумуляторах они обычно не превышают 2 ат, что для некоторых ситуаций может оказаться опасным.
- От типа насоса – погружной или поверхностный. В первом случае гидроаккумулятор необходимо устанавливать непосредственно на выходе насоса, чтобы предотвратить его излишне частое включение/выключение. Для поверхностных насосов, накачивающих воду в наполнительный бак, гидроаккумулятор монтируют рядом с ним. При этом, чем выше расположено устройство, тем меньшего объёма оно может быть. Для поверхностных насосов объём бака может приниматься меньшим, чем для погружных.
- От наличия или отсутствия обратного клапана в системе внутридомового водоснабжения. Если такой клапан отсутствует, то гидроаккумулятор придётся устанавливать перед разветвлением водоподающего контура, и обязательно снабжать манометром.
- Наибольшая допустимая частота включений (для погружных насосов), которая не должна быть больше 25…30 в час.
Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе?
Существует несколько методик точного подбора вместимости бака гидроаккумулятора, но главным считается принцип выбора по ёмкости накопительного резервуара. Исходными данными служат количество и характер точек водопотребления, мощность и тип насоса, максимально допустимое число его включений, желаемое давление воды в сети. Важно также, какой объём воды из бака можно использовать до следующего включения насоса, а также при перебоях в подаче электричества. Допустимая разница в давлениях воды устанавливается в процессе настройки реле давления.
Запас воды в гидроаккумуляторе (который обычно составляет до половины его общей ёмкости) можно с достаточной точностью определить по теоретической ёмкости бака и перепаду давлений в нём:
- Для бака до 50 л, при разнице давлений до 1 ат — 15,0…12,5;
- Для бака до 100 л, при разнице давлений до 1 ат — 30,0…16,5;
- Для бака более 100 л, при разнице давлений до 1 ат — 70,0…55,0;
- Для бака до 50 л, при разнице давлений до 1,5 ат – 13,5…8,0;
- Для бака до 100 л, при разнице давлений до 1,5 ат — 25,0…20,0;
- Для бака более 100 л, при разнице давлений до 1,5 ат — 55,0…40,0.
Объём ёмкости гидроаккумулятора с достаточной точностью определяется по следующим практическим соотношениям:
- Для поверхностных насосов с мощностью до 1 кВт – не менее 25 л;
- Для поверхностных насосов с мощностью более 1 кВт – не менее 50 л;
- Для погружных насосов с мощностью до 1 кВт – не менее 20 л;
- Для погружных насосов с мощностью до 1,5 кВт – не менее 50 л;
- Для погружных насосов с мощностью до 5 кВт – не менее 100 л.
Вместимость бака гидроаккумулятора зависит также от количества точек разбора воды и числа проживающих в доме. Например, для небольшой семьи со скромными потребностями (по одному крану на кухне и в душевой, +санузел) достаточно будет 50 л, а при наличии ванной потребуется ёмкость не менее 100 л.
Ёмкость рассматриваемого устройства зависит также и от места его установки. Гидроаккумулятор вертикального исполнения, который смонтирован в верхней точке водозабора (например, на высоте 4,5…5 м), добавляет примерно треть к проектному значению давления, что позволит насосу включаться реже. При этом, однако, следует учесть, что помещение для монтажа гидроаккумулятора должно иметь минимальный перепад температур, т. е., либо хорошо утепляться, либо быть постоянно отапливаемым в холодное время года. Минимальными должны быть и колебания относительной влажности.
Привычка подбирать всё с запасом для объёма гидроаккумулятора не годится. Дело в том, что, если объём воды в баке подолгу застаивается, то, во-первых, страдает внутренняя поверхность ёмкости, а, во-вторых, ухудшается качество самой воды (особенно, если при монтаже схемы водоснабжения не предусмотрели установку фильтров биологической очистки). В таком случае придётся часто сливать воду из ёмкости, а толку от габаритного гидроаккумулятора окажется мало.
Большинство производителей заявляет о возможности корпуса и соединительной арматуры выдерживать постоянные эксплуатационные давления не ниже 10 ат. При выборе учитывается также номинальное превышение температуры воды, которое допускает материал мембраны. Для качественных материалов он не может быть меньше 70…100 0 С.
Производитель подобной продукции в нашей стране — торговая марка Jeelex. Популярны также гидроаккумуляторы от Aquasystem (Италия) и Reflex (Германия).
Установка, тестирование, подключение
Обычно монтаж устройства производит фирма, продавшая технику, при этом гарантируется более высокое качество работ. После установки гидроаккумулятора в требуемом месте его подключение производится в следующей последовательности:
- Проверяется состояние устройства, в частности, имеется ли внутри воздух под давлением. Для этого используется обычный автомобильный манометр с подходящим измерительным диапазоном. Давление не должно быть ниже 1 ат.
- Присоединяют гидроаккумулятор к выходной магистрали насоса и к входной магистрали водоснабжения. При этом обязательно следует установить предохранительный клапан. В ходе монтажа надёжно крепят устройство, используя пружинные компенсаторы (пригодятся при частых включениях насоса).
- Настраивают реле давления соответственно вышеприведённым рекомендациям.
- Заполняют гидроаккумулятор водой. Делать это следует осторожно, чтобы не разорвать мембрану. При этом следят за показаниями манометра, заодно контролируя и правильность установки реле давления. Бак заполняют чуть более половины, при давлении в пределах 1,5…2 ат.
- Включают насос, и следят за изменениями давления: оно при пуске должно снизиться не более, чем на 10%. Обычный перепад давления воздуха не должен превышать 1,0…1,2 ат; в противном случае долговечность мембраны не будет высокой.
В профилактических целях, следует не реже раза в месяц производить проверку состояния устройства и устранять мелкие неполадки. Содержание регламентных работ приводится в инструкции производителя.
Чтобы система автономного водоснабжения могла работать, мало пробурить скважину (как вариант – выкопать колодец) и опустить туда насос. В ней обязательно должно присутствовать устройство, обеспечивающее постоянное давление и хранение запаса воды.
Таковым может быть, например, водонапорная башня. Но – это очень сложное и дорогое сооружение, которое, к тому же, занимает место на участке. Альтернативой ему является мембранный гидроаккумулятор.
По большому счету, водонапорная башня – простейший вид гидроаккумулятора
, обеспечивающего уровень давления в зависимости от высоты подъема жидкости.
Он выполняет три важнейшие функции, без которых работа системы водоснабжения невозможна.
- Поддерживает постоянное давление в системе.
- Является хранилищем воды.
- Защищает систему от гидроударов , играя роль буфера между магистралями и подъемным насосом.
Есть и четвертая функция, в исполнении которой больше заинтересован поставщик, чем потребитель. Это уменьшение времени работы насоса и количества его включений, что не только увеличивает время его безаварийной работы, но и экономит электроэнергию.
Для частника, владеющего собственным источником воды, она не менее важна, чем первые три.
При всей своей видимой простоте, водонапорная башня – это очень сложное и материалоёмкое сооружение, отнимающее часть полезной площади загородного участка. Поэтому в системах индивидуального водоснабжения чаще применяются компактные мембранные устройства.
Устройство мембранного гидроаккумулятора
Давление в нем создается не путем подъема жидкости на некоторую высоту, а использованием ее свойства несжимаемости . Для этого в металлическом баке размещают резиновую грушу, что-то наподобие большой спринцовки.
Она наполняется водой, а в бак закачивается воздух или азот . Упругая мембрана из бутиловой резины воспринимает это давление и передает его находящейся внутри нее жидкости.
Поскольку вода – это несжимаемая субстанция, то давление, созданное воздухом или азотом в гидроаккумуляторе, передается всей системе . Если к ней подключить насос с большим рабочим давлением, то упругая мембрана внутри бака скомпенсирует его, предотвратив гидродинамический удар.
Количество закачанной в гидроаккумулятор воды может быть значительным. Поэтому при прекращении подачи воды он начинает играть роль расходного бака. Давление в системе в этом случае постепенно снижается.
Виды мембранных гидроаккумуляторов
Основное отличие заключается в расположении патрубка , соединяющего это устройство со всей системой. Поэтому они могут быть всего двух типов:
- Вертикальными;
- Горизонтальными.
К вертикальному патрубок обычно подводится снизу . Этот тип устройства имеет единственное преимущество перед горизонтальными моделями – он может обеспечить больший объем разового расхода. Происходит это из-за того, что верхняя часть упругой мембраны при ее осушении под действием гравитации опускается ниже оси горизонтального патрубка и перекрывает его.
Горизонтальные гидроаккумуляторы производит, например, российская компания Unipump
. Модель объемом 50 литров – минимальный типоразмер для системы водоснабжения небольшого загородного дома – стоит от 7 тыс. рублей.
Вертикальные от компании «Джилекс» (тоже российский производитель) того же объема гораздо дешевле – от 3,5 тыс. рублей . На цену влияет материал изготовления (дорогой Unipump выполнен из нержавеющей стали), а также материал фланца для подключения магистрали – он может быть как пластиковым, так и металлическим.
Обратите внимание, что расширительные баки для системы холодного водоснабжения обычно покрашены синим, а подключаемые к магистралям с горячей водой – красным. Мембраны в них могут быть как заменяемыми, так и несъемными.
Как выбрать
Основным критерием выбора является объем. Формулы по его расчету имеются, но все они сложны, а результаты вычислений – приблизительны, поскольку основаны на среднестатистическом расходе воды, взятом чуть ли не «с потолка».
Можно попробовать обойтись уже готовыми расчетами , причем пойти от противного – приняв, что количество потребленной воды равно объему канализационных стоков. В книге В.М. Масютина «Современный усадебный дом» он определен для семьи из четырех человек в количествах, указанных в таблице.
Теперь для расчетов надо найти компромисс между желаемым запасом воды и количеством включений насоса в течение суток.
В этом поможет таблица, в которой указан разовый расход воды, после которого включается насос.
Для примера возьмем одноэтажную «фазенду», в которой живут четыре человека, а водой они пользуются для умывания, мытья посуды и стирки. Подачу воды осуществляет погружной насос «Водолей 0,5-16 У».
Давление в системе водопровода стандартное – 1,3 бара , реле давления настроено на включение насоса с напором в 1,5 и выключение при давлении в 2,5 бара. Если выбрать гидроаккумулятор объемов в 100 литров – половину дневной нормы потребления воды, то допустим разовый расход в 26,3 литра.
После исчерпания этого лимита включается насос . Учитывая, что почти 30 литров за один раз расходуется не всегда, а производительность указанного насоса почти две тонны воды в час (1,8 м 3), перекачивающее устройство будет включаться не более трех или четырех раз в сутки.
Больший объем бака, равный двумстам литрам – полной дневной норме потребления, позволит тратить почти 53 литра за один раз , не включая насос, что кажется чрезмерным, если нет нужды поливать огород, и едва-едва хватит, если такая потребность есть.
В приведенном примере расчета есть особый параметр – давление в системе, от которого напрямую зависит выбор модели насоса и опосредованно – объем гидроаккумулятора.
Определить то, каким оно должно быть очень просто: каждые 10 метров водяного столба – это одна атмосфера или бар. В водопроводной системе одноэтажной постройки достаточно давления в 1 бар, а в двухэтажной оно должно быть не менее полутора бар, иначе на втором этаже из крана вода будет едва сочиться.
Учитывая, что давление насоса должно быть выше, чем в системе, в гидроаккумулятор нагнетается на 0,2–0,5 бара меньше. И чем больше этажей в здании, тем больший объем гидроаккумулятора требуется, чтобы насос не находился в перманентном режиме «стоп – пуск».
Как подключается
Для подключения этого устройства достаточно минимального набора сантехнических инструментов и расходных материалов – разводного ключа и уплотняющей ленты ФУМ. Но без одной детали сделать этого не удастся, ни при каких обстоятельствах. Она называется «штуцер 5-ти выводной». Эти выводы нужны для подключения:
- Гидроаккумулятора;
- Подающей магистрали насоса;
- Манометра.
- Реле давления (запуск насоса);
- Входного патрубка магистрали водопровода.
Обслуживание гидроаккумулятора
Это устройство, постоянно находящееся под давлением и испытывающее динамические нагрузки. Поэтому следить за ним надо всегда, примерно так же, как за состоянием покрышек автомобиля – перед каждой поездкой.
Визуальные осмотры на предмет течи чередуются с замерами давления в камере. Для этого на конце, противоположном входному патрубку, снимается крышка, под которой находится золотник. Через него закачивается воздух или азот. Давление измеряется автомобильным манометром.
Явный признак неисправности устройства – постоянное снижение количества закачанных атмосфер. Скорее всего, нарушена целостность резиновой диафрагмы, и воздух уходит в систему.
Как заменить мембрану аккумулятора:
Заключение
Гидроаккумулятор – очень нехитрое по своей сути устройство, но от его исправности и правильности подбора модели напрямую зависит работоспособность системы локального водопровода и комфорт проживания в доме.