Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Устройство гидроаккумулятора со сменной мембранной выглядит несложно. Это металлический бак с эластичной мембраной шарообразной или грушевидной формы.

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.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

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 стандартного гидроаккумулятора со сменной мембранной (самый распространенный тип) достаточно простое. Внутри гидроаккумулятора располагается эластичная мембрана шарообразной или грушевидной формы.

В рабочем режиме внутри мембраны находится вода, а между стенками бака и мембранной находится предварительно закачанный под давлением воздух или другой газ (значение предварительной закачки указывается на этикетке). Таким образом, вода не контактирует со стенками гидроаккумулятора, а только с мембраной, которая выполнена из материала пригодного для контакта с питьевой водой.

Горловина мембраны остается снаружи корпуса гидроаккумулятора и надежно притягивается к нему стальным съемным фланцем с помощью винтов. Таким образом, мембрана является съемной и может быть без больших трудозатрат заменена на новую.

Все гидроаккумуляторы имеют в своей конструкции ниппель (как в автомобильном колесе), который напрямую связан с воздушной полостью бака. Через этот ниппель можно регулировать давление воздуха внутри бака, используя обычный воздушный насос или компрессор.

Ниппель находится под защитным пластмассовым колпачком, который легко откручивается руками.

Важно отметить, что у многих производителей мембраны в гидроаккумуляторах объемом от 100 литров и выше крепятся не только снизу (через фланец), но и сверху.

Через отверстие в верхней части мембраны (да, кроме горловины у мембраны будет ещё одно отверстие в верхней части) проходит специальная полая штанга, с уплотнительным элементом на одном конце и резьбой на другом. Резьбовой конец выводится наружу бака и притягивается к последнему гайкой.

По сути, выведенная наружу часть представляет собой резьбовой штуцер. Этот резьбовой штуцер можно просто заглушить, либо установить на него реле давления и /или манометр.

В данном случае гидроаккумулятор (как и мембрану к нему) будут называть проходным.

Гидроаккумуляторы бывают вертикального и горизонтального исполнения. Вертикальные баки устанавливаются на ножках, горизонтальные же на лапах и имеют площадку для установки доп. Оборудования (насос, шкаф управления и т.п.). Принципиальным моментом для выбора компоновки является конкретное место установки.

При установке на полу, вертикальный бак будет компактнее, однако если бак необходимо подвесить на стене или есть ограничения по высоте, выбирают горизонтальную модель.

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу.

Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах.

Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется.

При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Различают устройства вертикальные и горизонтальные, их по-разному устанавливают. Обычно баки емкостью до 50 л располагают горизонтально, а объемом побольше – вертикально, чтобы не занимали много места. На эффективность это не влияет. Можно выбирать такую модель, которая будет удобнее в эксплуатации и подойдет для места, где ее будут ставить.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

В вертикальных и горизонтальных моделях для отведения воздуха из той части, в которую накачан воздух или газ, предусмотрен ниппель – воздушный клапан. Использовать его очень просто.

Расположен он у всех видов гидробаков со стороны, противоположной установки фланца, предназначенного для подключения оборудования к водоснабжению.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Цвет емкости обычно бывает голубым или синим, в отличии от красных расширительных баков для отопления. Они не взаимозаменяемые, для изготовления мембраны используются разный материал. В “холодных” гидробаках применяют пищевую резину.

Кроме того, гидроаккумуляторы синего цвета могут переносить более высокое давление, чем устройства для отопления и ГВС. Нельзя использовать такие емкости не по назначению, они быстро выйдут из строя.

В вертикально ориентированных ГА вода подается снизу, а лишний воздух удаляют по необходимости сверху, стравливая его через ниппель. В горизонтальных вариантах как подача воды, так и стравливание воздуха производится сбоку.

Резьбовое соединение для подключения к водоснабжению всегда одного размера, это 1 1/2 дюйма. Резьба для подсоединения мембраны может быть внутренней или наружной. Размеры их тоже унифицированы, внутренняя резьба стандартно равно 1/2 дюйма, наружная – 3/4 дюйма. Это важный момент, поскольку для надежного подключения нужно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали.

Если планируется организация независимой системы водоснабжения, нужно знать, как устроен обычный гидроаккумулятор для воды. Следует сразу определиться с вариантами подключения к водопроводу и способами удаления воздуха, если давление превысит нормативное значение, а также со схемами подсоединения к системе.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Следует помнить, что они изначально проектировались под условия страны, где были произведены, а они не всегда совпадают с местными реалиями. Условия эксплуатации могут оказаться слишком сложными для западных моделей, поэтому имеет смысл поискать вариант от отечественного производителя, который и по стоимости может оказаться более привлекательным.

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)

Правильно подобранный объем гидробака позволит:

  • обеспечить достаточный уровень потребления воды,
  • оптимально использовать насосное оборудование,
  • продлить срок службы накопителя и элементов системы.

Существует несколько способов, как подобрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения и рассчитать необходимый объем накопителя.

Итальянские инженеры разработали методику расчета UNI 8192. Подбор осуществляется по трем параметрам: максимальному расходу воды, количеству допустимых включений насоса в час и высоты подачи воды.

При небольшой потребности в водоснабжении, например, для семьи из 2-3 человек, живущей в одноэтажном доме, объем гидробака можно не рассчитывать. Достаточно будет 24-литровой емкости.

Для домов большей этажности и с немалым количеством точек потребления воды, следует произвести расчет.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Нужный размер гидробака можно выбрать только на основании расчетов

Он проводится по схеме:

  1. По таблицам определяются суммарные коэффициенты потребления воды в зависимости от используемого оборудования.
  2. Рассчитывается максимальный расход воды. Например, при совместной работе душа, смывного бачка и крана на кухне этот показатель будет равен 30л/мин (Qmax).
  3. Расчетное количество включений насоса в час (для комфортной работы) принимается за а=15. При более интенсивной работе мембрана гидробака совершает слишком частые колебания, что приводит к ее преждевременному разрушению. К тому же производительность насоса не дает возможности полностью заполнить накопитель водой. Насос при непрерывной работе перегревается и быстрее выходит из строя.
  4. Следующая важная величина – максимальное и минимальное давление для срабатывания реле. Для двухэтажных домов эти значения 3 бар и 1,5 бар соответственно (Pmax и Pmin). В расчете участвует начальное давление газа в установке P0=1,3 бар.
  5. Необходимый объем определяется по формуле: V=16,5 x Qmax x Pmax x Pmin /(a x (Pmax-Pmin)x P0)=16,5х30х3х1,5/(15х(3-1,5)х1,3)=76 л.

Ближайшим по значению является бак объемом 80 л.

  • Гидроаккумулятор для систем водоснабжения с такой вместимостью позволит выполнить потребности в водоснабжении жителей 2-х этажного дома при трех работающих одновременно точках разбора воды.
  • Как правильно рассчитать и подобрать гидроаккумулятор можно посмотреть на видео:

Дополнительный объем воды, хранящейся в гидробаке, не отражается на его эксплуатации. Основной функцией агрегата является поддержание давления в водопроводной сети.

Если необходим значительный запас воды, проще и значительно дешевле встроить в систему резервный бак из пластика. Поэтому при подборе оборудования приобретать гидроаккумулятор с запасом не имеет смысла.

Читайте также:  Какой биотуалет лучше - торфяной, жидкостный или химический? Сравнительный обзор

При увеличении потребности в водообеспечении, например, при увеличении числа жильцов или количества потребляющей воду бытовой техники, можно дополнительно установить еще один гидробак небольшого объема. Их производительность суммируется. Место установки дополнительного гидробака не играет важной роли.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

При необходимости в систему можно установить несколько гидробаков

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.

Чаще всего гидроаккумуляторы выходят из строя по следующим причинам:

  • слишком частый запуск/отключение помпы;
  • протечка клапана;
  • слишком низкий напор воды на впуске/выпуске.

Прежде чем выявить причину, послужившую ослаблению напора, нужно определить, какое точное давление должно быть в гидробаке станции.

В данном случае неполадки могут быть следующими:

  • неверное давление;
  • повреждение или деформирование мембранной детали либо корпуса;
  • поломка реле.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Разобраться с возникшими трудностями можно такими способами, как:

  • нагнетание давления в случае его спада;
  • восстановление поврежденной мембраны;
  • восстановление поврежденного корпуса;
  • регулировка дифференциала, опираясь на режим насоса.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

После того, как гидроаккумулятор установлен, его необходимо правильно обслуживать. Примерно один раз в месяц следует проверять настройки реле давления и корректировать их, если возникла необходимость. Кроме того, нужно проверять состояние корпуса, целостность мембраны и герметичность соединений.

Наиболее частая поломка в гидробаках – разрыв мембраны. Постоянные циклы растяжения – сжатия со временем приводят к повреждению этого элемента. Резкие перепады показаний манометра обычно свидетельствуют о том, что мембрана порвалась, и вода поступает в “воздушный” отсек гидроаккумулятора.

Чтобы убедиться в наличии поломки, нужно просто стравить из устройства весь воздух. Если следом за ним из ниппеля потечет вода, значит, мембрана точно требует замены.

К счастью, выполнить такой ремонт относительно несложно. Для этого необходимо:

  1. Отключить гидробак от водопровода и электропитания.
  2. Отвинтить болты, которые удерживают горловину устройства.
  3. Удалить испорченную мембрану.
  4. Установить новую мембрану.
  5. Собрать устройство в обратном порядке.
  6. Выполнить установку и подключение гидробака.

По окончании ремонта настройки давления в баке и реле давления следует проверить и отрегулировать. Соединительные болты необходимо закручивать равномерно, чтобы предотвратить перекос новой мембраны, и чтобы ее край не соскользнул внутрь корпуса гидробака.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Для того болты устанавливают в гнезда, а затем поочередно делают буквально паре поворотов первого болта, переходят к следующему и т.д. Тогда мембрана будет прижата к корпусу одинаково по всей окружности. Распространенная ошибка новичков в деле ремонта гидроаккумулятора – неправильное использование герметизирующих средств.

Место установки мембраны в обработке герметиком не нуждается, напротив, присутствие таких веществ может ее повредить. Новая мембрана должна быть точно такой же, как и старая и по объему, и по конфигурации. Лучше сначала разобрать гидроаккумулятор, а затем, вооружившись испорченной мембраной в качестве образца, отправляться в магазин за новым элементом.

В чем заключается принцип действия гидроаккумулятора: виды, расчет модели, роль в системе водоснабжения

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Цены на установки самые разные. Однако такое разнообразие затрудняет правильный выбор гидроаккумулятора. А это очень важно, поскольку, когда прибор подобран оптимально, то при проживании исключаются проблемы с водоснабжением.

Чтобы не ошибиться с выбором гидроаккумулятора, при его покупке необходимо принимать во внимание технические характеристики самой системы, а помимо этого иметь представление об этом агрегате и знать, как он взаимодействует с системой водоснабжения.

Что собой представляет гидроаккумулятор и как он работает?

Перед принятием решения о выборе предпочтительной модели нелишним будет получить представление о самом гидроаккумуляторе и особенностях его работы.

Что такое гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работаетЭто емкость для воды, снабжённая мембраной из резины с высокой эластичностью, располагающейся внутри устройства. Она герметично соединена с корпусом резервуара. При помощи фланца с резьбой обеспечивается подключение гидробака к устройству водопровода. Между мембраной и корпусом гидравлического бака имеется полость, заполненная сжатым воздухом. В ней давление составляет 2 бара.

Основное использование гидроаккумулятора:

  • поддержание стабильного давления;
  • создание резерва воды при использовании системы водоснабжения в быту или в промышленных условиях.

Именно благодаря ему обеспечивается поддержка требуемого в системе давления при отключенном насосе.

гидроаккумулятора Принцип действия

Если говорить о составных частях гидроаккумулятора, то выделим следующие:

  • корпус;
  • мембрана;
  • ниппель, через который обеспечивается передача воздуха в полость;
  • воздухоудалительный клапан;
  • фитинг.

Если подробно говорить о принципе работы гидроаккумулятора, то в общих чертах он заключается в следующем.

Подаваемая из колодца или скважины вода поступает в бак. При этом происходит увеличение мембраны благодаря тому, что это изделие является довольно эластичным.

Оно растягивается, в результате объем воздуха между стенками бака и мембраной уменьшается. Благодаря этому обеспечивается высокое давление. Когда этот параметр достигает требуемого значения, срабатывает датчик давления.

Контакты, которые идут на насос, размыкаются. В результате происходит отключение оборудования.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работаетВоздух, находящийся внутри бака, оказывает давление на воду. Когда человек открывает кран, она под напором стремится наружу, следуя наименьшему сопротивлению. При этом происходит падение внутри бака давления на мембрану. Когда оно доходит до своих минимальных значений, то насосное оборудование начинает работать. Таким образом, цикл повторяется.

Как видно, для того чтобы обеспечить рабочее давление в системе, в баке располагаются вода и воздух, разделителем между которыми выступает эластичная мембрана. По той причине, что резина — материал достаточно податливый, со временем может происходить падение давления в полости бака.

Поэтому во избежание таких ситуаций необходимо с периодичностью один раз в год выполнять проверку давления воздуха в устройстве при откаченной воде.

Если выяснится, что этот параметр превышает нормативы, то необходимо через ниппель добавить небольшое количество воздуха, пользуясь для этого обычным автомобильным насосом.

При этом необходимо помнить о том, что вода полностью не заполняет объем бака.

От ряда факторов зависит реальное количество воды:

  • форма гидроаккумулятора;
  • изначальное давление воздуха;
  • пределы реле давления.

Виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

  • горизонтальные модели;
  • вертикальные модели.

У каждой из них имеются свои особенности. Прежде всего, они касаются способа удаления воздуха. При работе гидробака его скопление происходит вокруг мембраны.

Воздух, растворенный в воде, присутствует в любой системе водоснабжения. Когда происходит попадание воздуха в резервуар, он выделяется и скапливается там. Таким образом, происходит возникновение воздушных пробок, которые могут появляться на самых различных участках системы.

Для удаления этих пробок в конструкции гидроаккумуляторов емкостью от 100 литров встраивают фитинг клапанами. Посредством этой конструкции обеспечивается вывод скопившегося воздуха из системы. Он периодически отводится, исключая тем самым возникновение воздушных пробок.

По законам физики, в верхней части происходит скопление воздуха у гидроаккумуляторов емкостью от 100 литров вертикального типа. Воздух оттуда удаляется через воздухоудалительный клапан, присутствующий в составе конструкции гидробака.

В гидробаках горизонтального типа удаление воздуха происходит при помощи дополнительного узла трубопровода. Он имеет в своем составе канализационный слив, выводной ниппель и шаровой кран.

В гидробаке небольшого объема конструкцией не предусмотрена установка такого фитинга. Эти малоемкостные приборы приобретаются владельцами частных домовладений по причине своей компактности. Удаление воздуха из них производится во время профилактического осмотра при полном опорожнении устройства.

Роль гидроаккумулятора в системе водопровода

Каждый владелец дачи, естественно, хочет, чтобы на его участке была обеспечена бесперебойная подача воды для приготовления пищи и хозяйственных нужд. Её наличие в любое время суток — это основа комфортного проживания за городом. С такой задачей легко справиться, если к автономной системе водоснабжения подключить гидроаккумулятор.

Если выбор этого устройства сделан правильно, то оно обеспечит вас водой даже в тех случаях, когда отсутствует электричество на участке и насос, входящий в состав системы водоснабжения, находится в нерабочем состоянии.

Плюсом применения гидроаккумулятора в составе системы водоснабжения является и то, что значительно сокращается количество включений насоса для подкачки воды. Это положительно отражается на сроке службы этого оборудования.

Если система водоснабжения на даче владельцем используется активно, то на расширительном баке могут появиться следы конденсата. Говоря другими словами, он будет запотевать. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо провести качественную работу по теплоизоляции всех соединений. Тогда проблемы с конденсатом не будет.

Что выбрать — баллонный или мембранный гидроаккумуляторы

Общее у этих двух устройств — один и тот же принцип действия. В конструкциях этих приборов также много общего. Главное состоит в том, что в гидроаккумуляторе мембранного типа допускается контакт стенок устройства с водой, а это может привести к возникновению коррозионных процессов.

А вот в устройствах баллонного типа жидкость контактирует только с каучуком, Поэтому такие изделия более защищены от негативного воздействия факторов внешней среды.

В случае необходимости в баллонных устройствах емкость может быть заменена. Провести эту операцию можно своими силами, не используя каких-то специальных устройств.

Еще плюсом таких установок является простота их обслуживания. Применяя их, можно рассчитывать на продолжительный срок службы.

При выборе гидробака следует поинтересоваться, можно ли купить для устройства сменную мембрану или баллон и в какую сумму это обойдется. В некоторых случаях стоимость таких элементов достаточно высокая. В этом случае выбирать стоит продукцию другого производителя, которая более доступна по цене.

Читайте также:  Как избавиться от запаха в вентиляции: обзор возможных способов перекрыть запах от соседей

Расчет объема

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Для выполнения расчетов оптимального объема гидробака необходимо сначала определиться, в каком назначении он будет использоваться, какие приборы могут устанавливаться для использования в различных целях. Часто их монтаж выполняется для того, чтобы исключить частое включение насоса.

  • Гидроаккумуляторы также используются для поддержания давления в системе, когда насос находится в отключенном состоянии.
  • Эти приборы нередко монтируются для обеспечения резерва воды.
  • Некоторые владельцы устанавливают их с целью компенсировать пиковые значения при потреблении воды.

Если вы решили совместно со своей системой водоснабжения использовать гидроаккумулятор, то следует знать, что чем ближе насосное оборудование располагается к этому прибору, тем выше будет эффективности его работы.

Например, если насос размещен в подвальном помещении, рядом с ним располагается один гидроаккумулятор, а второй находится на чердаке, то можно увидеть, что на гидробаке, расположенном в верхней части дома, объем воды будет меньше, поскольку меньшим будет системное давление воды. Когда же в подвале или на первом этаже располагается гидроаккумулятор, то одинаковым будет уровень заполнения.

Выбирая гидроаккумулятор с целью исключить частые включения насосного оборудования, необходимо принимать во внимание некоторые факторы.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работаетСпециалисты не рекомендуют включать насос чаще, чем один раз в минуту. Системы водоснабжения бытового использования чаще всего оснащаются оборудованием, которое имеет производительность 30 литров в минуту. Принимая во внимание тот факт, что в устройстве от общего объема на воду приходится 50%, а остальное составляет воздух, аккумулятор емкостью 70 л может легко справиться с такой задачей.

Когда гидроаккумулятор устанавливается для компенсации пиковых значений при потреблении воды, то во внимание необходимо принимать расходные характеристики, которые имеют точки потребления воды в доме.

  • Туалет в среднем потребляет 1,3 литра в минуту.
  • На душ норма потребления составляет от 8 до 10 литров в минуту.
  • Кухонным мойкам воды требуется около 8,4 литра в минуту.

Когда имеется два туалета, то при одновременной работе всех источников их общее потребление составляет 20 литров. Теперь необходимо принять во внимание процент реального заполнения водой резервуара и факт того, что насос включается в час не более 30 раз. Имея такие результаты, можно считать, что гидроаккумулятора с емкостью 80 л вполне достаточно.

Как произвести расчет давления воздуха в гидробаке?

Если прибор устанавливается в подвальном помещении, то легко можно посчитать минимальную величину необходимого давления. Для этого берут высоту в метрах от верхней и до нижней точки системы.

Возьмем для примера высоту 7 метров. Необходимо к ней прибавить 6, разделить на 10. В результате получается 1,3 атмосферы.

Так мы получили минимальную величину давления воздуха в системе, расположенной в двухэтажном доме.

Если давление в системе будет меньше этой величины, вода просто не будет поступать на второй этаж. От производителя выполняется установка давления воздуха, равная 1,5 атм. Но иногда бывает так, что в устройстве эта величина может быть другой.

По этой причине необходимо после приобретения провести проверку величины давления внутри гидробака, используя обычный манометр. Он присоединяется к ниппелю.

Когда возникает необходимость в увеличении давления, можно взять автомобильный насос.

Если гидроаккумулятор используется вместе с насосным оборудованием, то нижнему пределу включения насоса должен быть равен уровень давления в нём.

Заключение

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работаетГидроаккумулятор — важный прибор, который стоит устанавливать при создании автономной системы водоснабжения. Он обеспечит стабильное давление в системе и исключит частые включения насосного оборудования. При его выборе во внимание обходимо предпринимать важные факторы, учитывая условия эксплуатации и особенности системы водоснабжения, которая используется в доме. В этом случае можно правильно подобрать модель.

При покупке необходимо точно знать способы ее монтажа. Это позволит определиться с моделью установки — вертикальной или горизонтальной. Подбор оптимального оборудования обеспечит эффективность его работы и длительный срок службы.

Принцип работы гидроаккумулятора для водоснабжения и советы по выбору

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак — необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.

Как устроен и работает гидроаккумулятор?

Гидроаккумуляторы нередко называют мембранными баками, поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка — мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой — воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения

Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации

Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.

Вам также пригодятся наши рекомендации по выбору насосной станции для водоснабжения дома: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/kak-vybrat-nasosnuyu-stanciyu-dlya-doma-i-dachi-poleznye-sovety.html.

Для чего необходим такой накопитель?

При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:

  • значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
  • предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
  • поддерживать в системе определенное давление;
  • предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:

Виды мембранных баков и их особенности

Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент.

В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки.

В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.

С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.

Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:

  1. Отключить электропитание.
  2. Открыть кран смесителя.
  3. Дождаться, пока бак опустеет.
  4. Закрыть кран.
  5. Подключить систему к электропитанию, чтобы бак снова наполнился.

Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.

Гидроаккумулятор: что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды

Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей.

Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины.

Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.

Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.

Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.

Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.

Обратите внимание на материал об устройстве и принципах работы насосных станций: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/ustrojstvo-i-princip-raboty-nasosnoj-stancii.html

Причины поломок и способы их устранения

Самая уязвимая часть гидробака — резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;

стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.

Принцип работы гидроаккумулятора

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.

Читайте также:  Как подключить теплый пол своими руками: пошаговая инструкция подключения водяного пола

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:

  1. По мере забора жидкости из бака в его воздушной камере понижается давление.
  2. Реле после достижения минимальной отметки давления автоматически подключает насос, чтобы восполнялся объем воды.
  3. В итоге давление в емкости вновь повышается.
  4. 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.

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:

  1. В первую очередь отключают питание насосного оборудования и реле давления.
  2. Затем открывают ближайший смеситель.
  3. Воду сливают, пока бак не опустеет.
  4. 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.

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.

Устройство гидробака

Конструктивно гидробак представляет собой герметичный полый цилиндр из металла.

Внутри находятся мембрана, которую еще называют «груша», из специальной резины – бутила или синтетического этилен-пропиленового каучука.

Эти материалы прочны, соответствуют всем санитарно-гигиеническим требованиям и устойчивы к бактериям. Мембрана разделяет полость на две части, в одной из которых накапливается вода. Вторая занята сжатым воздухом, который и выталкивает воду из гидробака в систему при открытии крана.

 Работа гидроаккумулятора происходит циклично:

  1. При уменьшении давления воды в системе (когда вода из гидробака уже выбрана) срабатывает датчик давления, и происходит запуск насоса для подачи воды.
  2. «Груша» заполняется водой, ее объем увеличивается. Воздух сжимается, давление в баке растет.
  3. Реле давления подает сигнал, и насос прекращает свою работу.
  4. При потреблении воды вновь срабатывает реле давления и цикл повторяется.

 Существует ряд причин, для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

  1. Главная задача – благодаря гидроаккумулятору запуск и выключение насоса происходят реже. Двигатель не перегревается и дольше не выходит из строя.
  2. Кроме создания запаса воды накопитель смягчает гидравлические удары в системе водопровода. Воздух, содержащийся внутри баллона, уменьшает перепады давления в трубопроводе благодаря способности к сжатию. Как итог, меньше изнашиваются все элементы системы.
  3. Во время отключения электричества в гидробаке остается резервный запас воды, что важно при частых перебоях случае в электроснабжении.

Типы конструкций и их устройство

В зависимости от используемого насоса и расположения насосной станции, в быту применяются гидроаккумуляторы горизонтальной и вертикальной установки.

Такие типы формовки позволяют вписать их в пространство любого технического помещения. Устанавливать агрегат нужно с расчетом на его удобное обслуживание. Нужно предусмотреть доступ для ремонта и, при необходимости, слива воды.

Наиболее рационально подключение горизонтальных гидробаков к наружным насосам, а вертикальных – к погружным, но в любом случае окончательное решение надо принимать на месте в зависимости от параметров всей системы.

В работе агрегатов принципиальных отличий нет. Разница в способе стравливания лишнего воздуха, который скапливается во время эксплуатации в водопроводной системе. При больших объемах воды, проходящей через накопитель, из нее выделяется растворенный воздух. Он может создавать воздушные пробки и затруднять работу системы.

В конструкциях с вертикальным расположенным цилиндром отверстие с клапаном находится в верхней части агрегата, т.к. воздух собирается в верхней части цилиндра. В горизонтальных гидробаках обычно такого устройства нет. Требуется дополнительный монтаж трубопровода из шарового крана, сливной трубки и ниппеля.

В накопителях объемом до 100 л устройств для выпуска воздуха нет. Лишний газ удаляется после полного слива воды.

Для чего необходим такой накопитель?

  • При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды.
  • Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран.
  • Наличие накопительного бака в системе позволяет:
  • значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
  • предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
  • поддерживать в системе определенное давление;
  • предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

Основной задачей гидроаккумулятора является накопление энергии жидкости, значит он должен вмещать некоторый объем жидкости и содержать какой-либо механизм накопления энергии. Рассмотрим несколько возможных вариантов накопления энергии: груз поднятый на высоту обладает потенциальной энергией, так же как сжатая пружина или сжатый газ. Эти механизмы используются для накопления энергии.

Жидкость, поступая в полость аккумулятора, передает энергию устройству накопления — поднимает груз, сжимает пружину или газ. При необходимости накопленная энергия используется для подачи жидкости под давлением из аккумулятора в систему.

Виды гидроаккумуляторов

  • грузовые
  • пружинные
  • гидропневматические

Устройство грузового гидроаккуммулятора

В грузовых гидроаккумуляторах, на жидкость действует нагрузка вызванная силой тяжести. При зарядке такого аккумулятора жидкость поступает под поршень 1 на котором установлен груз 2, при поступлении жидкости поршень вместе с грузом поднимается. При разрядке груз давит на поршень, которые передает энергию жидкости 3 под давлением, истекающей из гидроаккумулятора.

Расчет давления в грузовом гидроаккуммуляторе

  1. В грузовом гидроаккумуляторе давление жидкости прямо пропорционально массе давящего груза и обратно пропорционально площади поршня.
  2. Давление будет постоянным независимо от объема оставшейся жидкости, так как оно определяется только массой груза и площадью поршня.

Устройство пружинного гидроаккуммулятора

При зарядке пружинного гидроаккумялятора вместо поднятия груза поршень 1 сжимает пружину 2. При разрядке пружина, разжимаясь, передает накопленную энергию воздействуя на поршень, который в свою очередь давит на жидкость 3.

Расчет давления в пружинном гидроаккуммуляторе

  • В пружинном гидроаккумуляторе давление жидкости зависит от жесткости и величины перемещения пружины.
  • Давление в аккумуляторе будет уменьшаться по мере уменьшения объема жидкости в аккумуляторе, так как усилие пружины зависит от величины сжатия.

Гидропневматические аккумуляторы

Наибольшее распространение в технике получили гидропневматические аккумуляторы, которых механическая пружина заменена запертым объемом с газа.

Различают гидропневматические аккумуляторы с разделителем и без него.

Гидропневиоаккумуляторы без разделителя используются редко, т.к. при больших величинах давления аккумулирующим газом будет насыщаться рабочая жидкость, что в гидравлике нежелательно. В качестве разделительных элементов используются, поршни, баллоны и мембраны. Ознакомимся с конструкцией самых распространенных пневмогидравлических аккумуляторов.

Баллонный пневмогидроаккумулятор

В аккумуляторах этого типа, газ, находится в баллоне 1, который расположен в корпусе 2. Для заправки гидропневмоаккумулятора газом предназначен зарядный вентиль 3. Клапан 4 ограничивает расширение баллона при отсутствии в полости жидкости под давлением. Подвод рабочей жидкости осуществляется через канал 5.

Баллоные аккумуляторы рекомендуется устанавливать вертикально, хотя в некоторых случая допустимо и горизонтальное расположение.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector