Гидроаккумулятор 100 л принцип работы

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор представляет собой расширительный бак для водоснабжения, выполняющий одновременно несколько задач. Принципиально гидроаккумулятор представляет собой емкость, разделенную эластичной мембраной на две части — для воздуха и воды. Давление воздуха в воздушной полости составляет 1,5-2,0 бар. Вода, поступающая в емкость, увеличивает объем заполнения, растягивая мембрану. Давление при этом в воздушной полости бака растет. При достижении определенного давления срабатывает автоматика отключения питательного насоса. При открытии водяного крана, т.е. при падении давления в сети, воздух выдавливает воду из гидроаккумулятора в сеть, восполняя потери объема и компенсируя падение давления воды. В системе таким образом поддерживается давление при отключенном насосе, гидравлические удары при включении насоса смягчаются, а система в целом обладает дополнительным запасом воды.

В рабочем состоянии в гидроаккумуляторе всегда находятся вода и воздух. Давление воздуха в воздушной полости установки может со временем снижаться, поэтому следует раз в год проверять его в гидробаке после полного удаления воды. При недостаточном давлении воздух можно подкачать обычным ручным насосом через ниппель. Полностью водой гидроаккумулятор заполнить не удастся, а максимальный объем воды зависит от нескольких факторов:

1. формы и объема гидроаккумулятора;
2. начального давления воздуха;
3. эластичности диафрагмы;
4. уровней установки реле давления на включение и отключение насоса.

Гидроаккумуляторы используются с системах водоснабжения как жилых, так и производственных зданий

Для чего нужен гидроаккумулятор

Перечислим все функции гидроаккумулятора:

• поддержание давления в системе при отключенном насосе;
• создание резерва определенного объема воды (накопительный бак);
• исключение необходимости частого включения и выключения насоса;
• компенсация объема воды во время пикового потребления;
• нивелирования гидравлических ударов в системе при включении насоса.

Устанавливать гидроаккумулятор нужно как можно ближе к насосу. Если используется два гидроаккумулятора, то располагать их следует рядом, чтобы было обеспечено равномерное давление и заполнение обеих емкостей.

Какой нужен гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Из всех существующих видов гидроаккумуляторов для водоснабжения подробно рассмотрим работу двух, которые обычно используются в системах водопровода индивидуальных домов.

Баллонные гидроаккумуляторы

Представляют с собой толстостенную емкость, внутри которой находится эластичный баллон из каучука, заполненный водой. Пространство между баллоном и стенками емкости заполнено воздухом под определенным давлением. При наполнении баллона давление воздуха внутри бака растет, при падении давления воды в сети (открытии крана) воздух «выдавливает» воду из из баллона, восполняя недостаток ее в системе. Общее давление при этом в системе падает, но постепенно, «сглаживая» резкие перепады давления между включениями насоса.

Мембранные гидроаккумуляторы

Принцип действия такого устройства аналогичен баллонному. Разница только в конструкции: мембранный бак разделен на две части, между которыми установлена эластичная герметичная мембрана. Одна часть емкости заполнена водой, другая — воздухом. При заполнении емкости давление воздуха растет, при падении давления сжатый воздух «выдавливает» воду в систему.

Какой гидроаккумулятор покупать для частного дома

Из двух видов гидроаккумуляторов при выборе рекомендуем остановиться на установке баллонного типа. Вода в ней соприкасается с каучуковой стенкой, в отличие от мембранных моделей, у которых возможна коррозия металлической стенки и загрязнение воды

Для достаточного запаса воды в случае отключения электроэнергии нужен гидробак соответствующей рабочей емкости. Выпускаются гидроаккумуляторы вертикального и горизонтального типов. Первые удобны для установки в стесненных условиях.

Выбор гидроаккумуляторов в торговой сети сейчас большой. Купить гидроаккумулятор можно в специализированном строительном супермаркете или торговой компании. Цены зависят от производителя, объема и типа оборудования. В интернете можно найти множество видеоматериалов, рассказывающих о различных типах гидроаккумуляторов. В конце статьи вы найдете подробное видео на эту тему.

Как выбрать объем гидроаккумулятора

Если с выбором конструкции и вида аккумулятора по форме все ясно, то главная характеристика гидробака — его объем — требует подробного разъяснения. В сети есть сложные математические вычисления требуемой емкости гидроаккумулятора, но мы обойдемся простыми рекомендациями, основанными на выводах расчетов и опыте эксплуатации подобного оборудования:

• гидроаккумулятор с объемом бака 20-24 л подойдет для 3 человек, проживающих в доме, и производительности насоса до 2 м3/ч;
• гидроаккумулятор с объемом бака 50-60 л достаточен для 4 — 8 жильцов и производительности насоса до 3,5 м3/ч;
• гидроаккумулятор объемом 100 л и более — для 10 и более проживающих и производительности насоса от 5 м3/ч.

Рассмотрим несколько наиболее важных функций гидроаккумулятора с выбором подходящего по объему оборудования. Гидробаки для систем водоснабжения должны обеспечивать:

Оптимальный режим работы насоса

Для того, чтобы насос подачи воды не включался часто (оптимальным считается не чаще 1 раза в час), по производительности насоса можно рассчитать требуемый объем гидроаккумулятора. При объеме водяной полости в 50% от общего, в большинстве случаев домовладельцев вполне устраивает гидроаккумулятор на 60 — 80 л.

Оптимальное давление в сети

Важная характеристика гидроаккумулятора — поддержания нормального давления в сети. Для этих целей достаточно минимального объема гидроаккумулятора в 24 л с установкой его вблизи насоса.

Резервный запас воды

Проблема создания резервного запаса воды возникает, как правило, в местах частого отключения электроэнергии. Насос при этом часто останавливается, что отрицательно влияет на его работу. Решением проблемы здесь может быть установка гидроаккумулятора объемом 100 л и более, полезный объем накопительной емкости которого составляет до 50% общего.

Какой должен быть расширительный бак у гидроаккумулятора

Говоря о расширительном бачке гидроаккумулятора, не следует путать его с расширительным бачком систем отопления и горячего водоснабжения. Оборудование внешне очень похоже. Принципиальное отличие в том, что отопительные расширительные бачки служат для компенсации температурного расширения теплоносителя.

Рабочее давление — одна из главных характеристик гидроаккумулятора. Это давление в пустой емкости без воды, а его значение указано на корпусе гидробака. Указанное давление не должно быть ниже давления высоты жидкости в водоснабжении дома. При высоте системы в 10 м давление будет составлять 1 бар.

Давление при пуске насоса должно превышать давление в расширительном бачке водоснабжения более, чем на 0,5 бар. Для наиболее эффективной работы системы разница должна составлять 1,5 — 3,0 бар.

Максимальное давление в баке не должно быть меньше максимального давления системы при выходе из строя реле. Поэтому максимальное давление емкостей составляет обычно 10 бар.

Выводы: какой гидроаккумулятор лучше всего

Кроме технических критериев выбора, рассмотренных выше, приведем еще несколько соображений, касающихся качества материалов гидроаккумулятора.

1. Съемный фланец в баллоне выполнен обычно из нержавеющей или оцинкованной стали. При покупке следует обязательно обратить на это внимание. Если со временем не обойтись без замены фланца, уточните, где и за сколько его можно будет купить.
2. Если водопроводная вода предназначена для питья, нужно убедиться в безопасности для здоровья материала, из которого сделана «груша» гидроаккумулятора. Известные производители гарантируют качество материала, чего нельзя сказать о небольших малоизвестных компаниях. Правда, это не имеет значения, если такую воду пить не предполагается.
3. В остальном выбор делается на основании конкретных условий эксплуатации: необходимого объема воды, давления, оптимальной работы насоса, необходимого резерва воды на случай аварийных отключений, условий монтажа.

Без этого специального резервуара при обустройстве автономного водопровода не обойтись. Гидроаккумулятор часто путают с расширительным баком, монтируемым в системах отопления. И хотя приборы внешне ничем не отличаются, расчет параметров ГА, его установка и подключение имеет свои особенности.

Назначение гидроаккумулятора

Включение этого прибора в систему водоснабжения обеспечивает:

• стабилизацию давления в трубе. На практике это означает, что даже при открывании нескольких кранов напор останется неизменным. Следовательно, все бытовые и сантехнические приборы, подключенные к водопроводу, не будут менять режим работы, а такие «комфортные» условия позволяют им выработать обозначенный производителем ресурс без значительных поломок. Стоит добавить, что колебания давления приводят к изменению температуры жидкости, если ГВС организуется автономно. Как результат – «сюрпризы» при приеме дешевых процедур, мытье посуды и в ряде иных ситуациях при пользовании горячей водой;
• продление периода эксплуатации насосного оборудования. Установка гидроаккумулятора резко снижает количество включений/выключений перекачивающего устройства по сигналу датчика давления, а именно это и определяет ресурс изделия;
• исключение риска гидравлических ударов. По сути, ГА является надежной защитой трубной магистрали и бытовых приборов от повреждений и протечек из-за резких скачков давления;
• аварийный запас воды. Проблемы с эн/снабжением загородных строений хорошо известны. Переход на резервный источник питания требует некоторого времени. Гидроаккумулятор в этот период обеспечивает находящейся в баке водой жилище, тем самым нивелирует вероятность сбоев в работе сантехнических и бытовых приборов.

Устройство ГА

Прибор представляет собой герметичный баллон, разделенный на два отсека. Один служит для аккумулирования воды, другой является воздушной камерой. Корпус оснащен патрубком (для присоединения гидроаккумулятора к трубе водопровода) и пневмоклапаном (для стравливания или закачки воздуха при настройке и в процессе эксплуатации: не у всех версий).

Конструктивные особенности

1. Конфигурация. Все гидроаккумуляторы подразделяются на приборы с горизонтальным и вертикальным баками. Кроме отличий в монтаже, есть и еще один нюанс. Стравливать воздух в моделях горизонтальной ориентации можно лишь через краник, одновременно сливая часть воды. Это же относится и к вертикальным ГА вместимостью до 50 л. В более габаритных гидроаккумуляторах этой разновидности имеется пневмоклапан, и удаление воздушных пузырей производится намного быстрее и эффективнее.
2. Колба. Именно она служит емкостью для накапливания излишков воды в системе и отдачу ее обратно (при необходимости), тем самым стабилизируя давление в трубе. Данное РТИ нередко называют «грушей», мембраной, внося некоторую путаницу в понятия. В чем особенность этой детали для РТИ? Дело в том, что в расширительных баках закрытого типа для систем отопления также используются колбы. А потому не все рядовые потребители, да и некоторые менеджеры знают, что подобные РТИ не являются взаимозаменяемыми. Считается, что главное – в идентичности размеров. Но это в корне неверно.
3. Для мембран гидроаккумуляторов используется только резина категории «пищевая». Так как РТИ находится в постоянном контакте с водой, это более чем важно. А вот для расширительного бака не принципиально, а потому и РТИ для него берется не столь высокого качества, и стоят изделия дешевле.
4. Специфика работы ГА такова, что его колба постоянно подвергается динамическим нагрузкам, и иногда довольно значительным. Второе требование к резине – прочность в сочетании с эластичностью. Применительно же к расширительному баку отопления это не столь важно – система инертна, работает стабильно, без резких скачков давления (даже при протечках).

При выборе гидроаккумулятора для системы ГВС нужно учитывать, что его колба изготавливается из разных материалов. Отличия – в способности выдерживать предельные температуры. Для каучука (более дешевый вариант) это +50. Мембраны бутиловые не разрушаются и при +95, но стоят дороже, и используются лишь в системах отопления, то есть для оснащения расширительных баков. Приобретать для горячего водопровода нецелесообразно – лишняя трата денег.

Частой проблемой не только для загородных домов, но и для городских квартир является нестабильное давление воды в системе водопровода. В многоквартирных домах нередки гидроудары. Ситуация значительно осложняется, если к такому водопроводу подключается система отопления. Пользоваться таким водопроводом неудобно, а трубы однажды может просто разорвать и затопить помещения дома. Предупредить эти события можно инсталляцией в систему водоснабжения и отопления гидроаккумуляторы, принцип работы которых надежен и прост.

Принцип работы гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор, часто называемый гидробаком, работает в одной системе с насосом, реле давления и фильтрами водоподготовки. Суть его работы сводится к накоплению водопроводной воды с помощью насоса нагнетания и по достижению в баке определенного давления — отдаче воды потребителям. Таким образом сглаживаются скачки давления, а внутридомовые системы водопровода и отопления защищаются от негативного внешнего воздействия.

Конструктивно гидробак представляет собою стальной толстостенный цилиндр с горловиной и золотником на одной стороне и ниппелем на противоположной. К горловине с помощью шайбы крепится мембрана или баллон цилиндрической формы из эластичного материала.

Водопроводная вода нагнетается в гидроаккумулятор через золотник, и мембрана растягивается. По достижению определенного давления (а значит и объема накопленной внутри бака воды) работа насоса прекращается и становится возможной отдача накопленного во внутреннюю домовую сеть потребителям.

Давление в гидробаке создается заранее накопленным воздухом во второй его половине. Это делается с помощью обычного воздушного насоса, к примеру для подкачивания шин автомобилей.

По мере накачивания воды насосом мембрана сжимает воздух (ниппель не дает ему выйти) и создается избыточное давление. В дальнейшем именно оно создает стабильный напор воды для потребителей. Реле давления отслеживает его изменения и при достижении минимума (когда гидроаккумулятор практически опустошен) включает нагнетательный насос. Начинается заполнение гидробака, и цикл повторяется по новому.

Виды гидробаков для систем водоснабжения

Имеющиеся на рынке гидроаккумуляторы, принцип работы которых одинаков, делятся на несколько видов по ряду признаков и функциональным особенностям. Прежде всего по способы монтажа различают:

• Горизонтальные — применяются для больших объемов воды. Несколько сложнее в эксплуатации из-за низкого расположения горловины (приходится полностью сливать воду для смены или осмотра рабочей мембраны или золотника).
• Вертикальные — используются для малых и средних объемов. Проще в эксплуатации, так как нет необходимости полностью сливать воду и демонтировать часть обвязки, как в случае с горизонтально расположенными баками.

По температуре рабочей жидкости гидробаки бывают:

• Для горячей воды — используется в качестве материала для мембраны термостойкий материал. Чаще всего это бутиловый каучук. Он стабилен при температурах воды от +100-110 градусов . Такие баки визуально отличаются красным цветом.
• Для холодной воды — их мембрана изготавливается из обычной резины и не может стабильно работать при температуре более +60 градусов . Эти баки окрашиваются в синий цвет.

• Резина для обоих видов гидроаккумуляторов биологически инертна и не выделяет в воду никаких веществ, портящих ее вкусовые качества или вредящих здоровью человека.

По внутреннему объему гидробаки бывают:

• Малой вместимости — до 50 литров. Их применение ограничено крайне малыми помещениями с минимальным количеством потребителей (фактически это один человек). В исполнении с мембраной или баллоном для горячей воды подобные устройства часто применяют в отопительных системах закрытого типа.
• Средние — от 51 до 200 литров . Применяются исключительно для водоснабжения как горячей, так и холодной водой. Могут некоторое время отдавать воду при отключении водопровода. Универсальны и достаточно бюджетны по стоимости. Идеальный вариант для домов и квартир с 4-5 жильцами.
• Большого объемаот 201 до 2000 литров . Способны не только стабилизировать давление, но и длительное время обеспечивать запасом воды потребителей в случае отключения ее подачи из водопровода. Подобные гидробаки имеют большие габариты и вес. Стоимость их также велика. Применяются в больших зданиях типа гостиниц, образовательных учреждений, санаториев и больниц.

Критерии выбора подходящего гидробака

Выбирая определенный гидроакумулятор нужно руководствоваться следующими критериями:

• Количество потребителей
• Температура рабочей жидкости
• Стоимость оборудования

• При использовании гидробака для компенсации изменений давления теплоносителя в закрытой отопительной системе достаточно объемов от 6 до 25 литров (конкретная цифра зависит от размеров самой системы отопления). Остальные характеристики гидробака позволяют ему уверенно работать в одной системе с отопительными устройствами (к примеру, максимальное давление, которое выдерживает теплообменник котла — 2-5 атмосфер , а для гидробака — 9-12 атм )

Особенности монтажа гидроаккумулятора

Приобретая определенную модель гидроакумулятора нужно учитывать ряд особенностей его монтажа:

• Всегда устанавливается после нагнетательного насоса
• Рядом с ним монтируется реле давления (его датчики снимают информацию о состоянии жидкости перед насосом, после него, в гидроаумуляторе и в, собственно, самой внутридомовой системе водоснабжения, оно же отдает команду о включении насоса)
• Нуждается в надежном основании

• Под опорную платформу или ножки гидроаккумулятора всегда нужно помещать амортизирующую прокладку из вспененного каучука толщиною 1.5-2 см

Учет всех этих требований позволяет заранее оценить возможность надежного размещения гидробака в выбранном месте. Чеще всего это подсобные помещения для отопительных котлов или систем водоподготовки и насосов.

Правила эксплуатации

Установив гидроаккумулятор нужно соблюдать в дальнейшем три несложных правила:

• Использовать ба исключительно по назначению, в соответствии со спецификацией производителя. Это касается прежде всего температуры жидкости и диапазона рабочего давления.
• Регулярно производить мониторинг настроек данного устройства. Это делается с помощью манометров обвязки бака и устройств контроля давления на насосе и управляющем реле. При фиксировании аномальных показателей нужно прекратить работу оборудования (прежде всего насоса) и либо самостоятельно найти причину данного сбоя или обратиться к сертифицированному специалисту.
• Ежегодно производить не только визуальный, но и внутренний осмотр устройства. При необходимости (следы износа) заменять его детали на новые. Речь идет о мембране (баллоне), ниппеле, золотнике и манометрах обвязки.

Заключение

Гидроакумуляторы, принцип работы которых проверен временем, являются современным и достаточно бюджетным решением проблемы нестабильной подачи воды как для загородного, так и городского дома. Это устройство способно на долгие годы обеспечить комфортную и бесперебойную работу внутридомового водопровода.