В современном автономном водоснабжении обязательно требуется установка резервуара для хранения определенного объема воды. Наиболее распространенный вариант – это использование пластикового или металлического бака, который можно разместить на чердаке.
Тем не менее, гидроаккумуляторы уверенно заменяют традиционные резервуары, так как они более удобны и положительно влияют на состояние системы водоснабжения.
В этой статье мы подробно рассмотрим различные типы гидроаккумуляторов, приведем советы по их выбору, а также расскажем о процессе установки и настройки оборудования. Следуя нашим рекомендациям, вы сможете легко эксплуатировать устройство и продлить его срок службы.
Краткое содержание статьи
Принцип работы типового гидробака
Гидроаккумулятор, также известный как гидробак, напорный или аккумуляторный бак — это синонимы одного и того же устройства.
С внешней стороны это металлический бак, внутри которого разделение на две камеры осуществляется с помощью специальной мембраны, или резиновой прокладки.
Гидропневматические емкости (гидробаки) служат для автоматизации подачи воды в автономных системах водоснабжения.
Популярные модели гидроаккумуляторов часто идут в комплекте с насосными станциями, предназначенными для заборы воды из неглубоких источников.
Средняя глубина забора воды, который может обеспечивать насос, составляет около 10 м. Чтобы эту глубину увеличить, систему с гидроаккумулятором устанавливают в кессон.
Гидроаккумуляторы также используются с погружными насосами для забора воды с глубины более 25 м, устанавливая их на любой поверхности над уровнем земли.
Если кессон утепленный или размещен ниже уровня промерзания грунта, гидробак для глубокой скважины может работать в кессоне круглый год.
Если защитить гидроаккумулятор от холода невозможно, его размещают в отапливаемом помещении внутри дома.
Гидроаккумуляторы в составе насосной станции зачастую используются в сложных контурах или длинных системах, где доставки воды осуществляют два или более насосов.
Если водоснабжение будет применяться только в летний период, можно установить гидробак на улице под навесом, защищающим его от прямых солнечных лучей.
Назначение гидроаккумуляторов
Гидробак как часть насосной станции
Установка в скважинном кессоне
Гидробак в тандеме с погружным насосом
Гидроаккумулятор для глубокой скважины
Расположение в подвале частного дома
Автоматизация откачки воды из накопителя
Гидроаккумулятор на дачном участке
Мембрана жестко фиксируется у верхней части бака, где находится вход для воды, а с противоположной стороны имеется отверстие для подачи воздуха.
Здесь установлен обычный ниппель. Зачем это нужно? Мембрана делит гидробак на две секции. С одной стороны мембраны находится вода, с другой — воздух под определенным давлением.
Для контроля давления в гидроаккумуляторе применяют манометр. Некоторые модели дополнительно имеют фильтрацию, чтобы в внутреннее пространство не попадали загрязнения. Мембрана сделана из специальной резины, которая безопасна для здоровья человека и обладает хорошей эластичностью.
Гидроаккумулятор, разделенный мембраной на две части, создает необходимый напор в водопроводной системе благодаря наличию в одной камере воды, а в другой — воздуха под давлением.
При подключении гидробака к системе водоснабжения этот резервуар обеспечивает стабильный напор, что положительно сказывается на качестве подаваемой воды и создает оптимальные условия для работы бытовых приборов.
Мембрана гидробака содержит переменное количество воды, что приводит к растяжению или сжатию мембраны. Когда объем воды увеличивается, воздух сжимается, и давление возрастает. Реле давления, фиксируя пределы давления, дает команды на включение/выключение насоса.
К примеру, для корректного функционирования стиральных машин и других подобных устройств необходимы определенные уровни давления в системе водоснабжения. Как правило, гидроаккумуляторы комплектуются специальным реле давления.
Эти устройства можно настроить так, чтобы они включали и отключали подачу воды в гидробак в зависимости от уровня давления воздуха. Принцип работы следующий: по мере забора воды давление в воздушной камере снижается.
Когда давление падает до минимального значения, реле автоматически запускает насос для пополнения объема воды. В результате давлениe в гидробаке повышается. Как только давление достигает предельного уровня, реле отключает подачу воды.
Данная схема иллюстрирует роль, которую играет гидроаккумулятор в автономной системе водоснабжения частного дома.
Такое решение значительно уменьшает количество операций включения и отключения насоса, что позволяет продлить срок его службы. Если насос подключить напрямую к водопроводу, циклов запуска и выключения будет гораздо больше.
Наличие гидроаккумулятора в водопроводной системе обеспечивает стабильную работу системы и защищает ее от возможных гидроударов.
Кроме того, внутри гидроаккумулятора всегда находится некоторый запас воды, что может быть полезно, например, при поломке насоса. Понимание принципов функционирования гидроаккумулятора поможет выбрать подходящую модель и правильно ее установить и обслуживать.
Виды гидроаккумуляторных баков
Гидроаккумуляторы различаются по типу установки: они могут быть горизонтальными и вертикальными. Вертикальные модели удобнее в размещении, так как для них легче найти подходящее место.
Обе разновидности, как вертикальная, так и горизонтальная, оснащены ниппелем. Вместе с водой в устройство поступает и воздух, который со временем накапливается и занимает часть полезного объема. Для полноценной работы агрегата его необходимо периодически сбрасывать через ниппель.
По типу установки выделяют вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы, и несмотря на различные условия обслуживания, выбор зачастую зависит от доступных размеров места для установки.
В вертикальных гидроаккумуляторах предусмотрен специально предназначенный ниппель для удобства стравливания воздуха. Просто нажмите на него и дождитесь, пока воздух выйдет. С горизонтальными моделями процесс несколько сложнее: помимо ниппеля, может потребоваться установка запорного крана и отвод в канализацию.
Все указанные устройства относятся к моделям, вмещающим более 50 литров жидкости. Если объем небольшой, то специальные устройства для удаления воздуха отсутствуют, независимо от типа установки.
Тем не менее, удалять воздух необходимо. Для этого периодически требуется слить воду и заново заполнить бак.
Перед началом процедуры нужно отключить питание реле давления и насоса, или всей насосной станции, если гидробак находится в её составе. Затем просто откройте ближайший кран.
Сливайте воду до полного опустошения емкости, после чего закройте кран, включите питание реле давления и насоса, и системе будет позволено автоматически заполнить емкость гидроаккумулятора.
Гидроаккумуляторы синего цвета предназначены для холодной воды, тогда как красные используются в системах отопления. Рекомендуется использовать их по назначению, так как они различаются не только цветом, но и материалом мембраны, а также стойкостью к различным уровням давления.
Обычно гидроаккумуляторы для автономных систем обозначаются цветом: синие предназначены для систем холодного водоснабжения, красные – для отопительных контуров. Это довольно простая классификация: синий подразумевает холодную воду, красный – горячую.
Если у производителя нет цветовой маркировки, то лучше уточнить назначение устройства в техническом паспорте. Формально оба типа выполняются из высококачественной резины для контакта с пищевыми продуктами, однако синие модели рассчитаны на холодную, а красные – на горячую воду.
Часто гидроаккумулятор поставляется в комплекте с насосной станцией, в которой уже есть реле давления, манометр, поверхностный насос и иные компоненты.
Синие изделия способны выдерживать более высокое давление, чем их красные аналоги. Нельзя использовать гидроаккумуляторы, предназначенные для горячей воды, с холодной, и наоборот. Эти условия эксплуатации могут отрицательно сказаться на состоянии мембраны, и потребуется замена или ремонт гидробака.
Как выбрать подходящий гидробак?
Одним из ключевых факторов при выборе гидроаккумулятора является его емкость. Для этого можно использовать простую формулу:
При выборе гидроаккумулятора необходимо рассчитать оптимальный объем устройства. Слишком маленький бак не сможет удовлетворить потребности, а слишком большой приведет к неоправданным затратам.
Также в таблице можно найти значение коррекционного коэффициента в зависимости от мощности насоса:
При расчете объема гидроаккумулятора для системы водоснабжения важно применять специальный коэффициент, который учитывает мощность водяного насоса.
Для домашних нужд обычно подходит бак с емкостью порядка 25-50 литров. Тем не менее, расчетные параметры редко совпадают с фактическими размерами стандартных моделей гидроаккумуляторов.
В этом случае разумно выбирать бак с немного увеличенной емкостью. Например, если расчет показал 32,5 л, вполне можно купить резервуар на 35 литров.
Необходимо учитывать, что внешние размеры бака и его реальная вместимость — это разные значения. Обычно лишь треть общего объема занимает вода. Согласно формуле, чем мощнее насос, используемый для автономного водоснабжения, тем большей емкостью должен быть гидробак.
Частые перебои в электроэнергии в районе расположения дома служат хорошей причиной для выбора бака большего объема, что обеспечит семье некоторый запас воды.
Однако не стоит увлекаться и выбирать излишне большой гидроаккумулятор. В слишком крупном устройстве вода будет обновляться медленно, что негативно скажется на ее качестве.
В таблице представлены подробные данные о том, сколько воды можно хранить в гидроаккумуляторах с заданными характеристиками.
По этой причине при расчете учитывают максимальный объем воды, который проходит через водопроводную систему. Особое внимание стоит обратить на зарубежные модели, которые иногда сложно интегрировать с водопроводными системами в России или близлежащих странах.
Галерея изображений
Выбор гидробака для автономного водоснабжения должен быть таким, чтобы запаса воды было достаточной для однократного использования.
Емкость гидроаккумуляторов для поверхностного насосного оборудования обычно составляет от 12 до 24 л, этого вполне достаточно для одной точки водоразбора в загородном доме или на даче.
Для организации автоматизированного водоснабжения из глубоких источников требуется более крупный бак, так как погружные насосы чувствительны к частоте срабатывания.
В системах с несколькими водоразборными точками емкость гидроаккумуляторов также должна быть увеличена, чтобы обеспечить возможность одновременного использования нескольких кранов.
Средний объем для загородного дома и дачи
Гидробак для работы поверхностных насосов
Гидропневматическая емкость для глубоких скважин
Гидробак для разветвленного водопровода
Монтажа и регулировка
Требования к установке гидроаккумулятора строже, чем к обычному накопительному баку. Установленный на чердаке накопительный бак остается практически статичным, в то время как гидробак функционирует динамически: вода поступает и отбирается из него, мембрана то сжимается, то растягивается и т. д.
Для минимизации передачи вибрации на другие элементы системы водоснабжения и окружающие предметы, гидроаккумулятор ставят на устойчивую базу с использованием амортизирующих резинок.
Место для установки гидробака должно быть достаточно просторным и легко доступным, поскольку эти устройства требуют периодической проверки, регулировки и обслуживания.
Перед установкой нужно выяснить, какое давление должно быть в пустом гидроаккумуляторе. Это значение в большинстве случаев составляет 1,5 бар, как и указано производителем. Однако со временем часть воздуха может покинуть емкость.
Для определения давления в гидроаккумуляторе можно воспользоваться любым исправным манометром, который обеспечивает показания с точностью не ниже 0,5 бар.
Поэтому целесообразно измерить давление с помощью манометра, а затем подкачать воздух или сбросить его, если давление слишком высокое. Также полезно проверить нормальное значение давления воздуха в пустом гидробаке, опираясь на техническую документацию изделия. Поскольку золотник имеет стандартные размеры, для замеров подойдет практически любой манометр.
Если гидроаккумулятор не укомплектован измерительным прибором, можно использовать автомобильный манометр, при условии, что он исправен и показывает достаточно точно. Шкала должна охватывать диапазон от 0,5 бар или меньше. Для измерений также подойдут электронные устройства.
Подключение к водопроводным трубам осуществляется с использованием гибких переходников. Важно учитывать, что диаметр переходников должен соответствовать размерам труб водопровода, недопустимо их сужение. Прежде чем заполнять бак водой, рекомендуется убрать из мембраны весь воздух.
Чтобы подавить вибрацию, возникающую в процессе работы гидроаккумулятора, при его подключении к системе водоснабжения используются гибкие шланги нужного диаметра.
Первоначальное заполнение воды должно происходить медленно тонкой струйкой с низким напором, чтобы не повредить мембрану, которая могла немного деформироваться во время хранения.
Хотя эти детали могут показаться незначительными, они значимо влияют на состояние гидробака. Также важно правильно настроить давление в емкости.
После того как гидроаккумулятор будет заполнен водой, необходимо повторно измерить давление воздуха. Чем меньше воздуха в баке и ниже его давление, тем больше воды можно закачать. Однако при уменьшении объема воздуха снижается и рабочее давление воды на выходе.
Допускается снижение давления воздуха до уровня 1 бар, если это необходимо для создания дополнительного объема для хранения воды. Но при этом напор в системе снизится, и владельцу придется выбрать между хорошим напором и возможностью закачивания большого объема воды в бак.
Тем не менее, давление воздуха не должно опускаться ниже 1 бар. Если воздуха будет недостаточно, мембрана, заполненная водой, растянется и может соприкоснуться с металлическими стенками, что недопустимо, поскольку в результате этого резина начнет разрушаться, и гидроаккумулятор выйдет из строя, что потребует замены мембраны.
Галерея изображений
Гидропневматические емкости функционируют исключительно в тандеме с реле давления, без которых их эксплуатация теряет смысл.
Реле давления, которое реагирует на колебания мембраны гидроаккумулятора, устанавливают сразу за ним. Для визуального отслеживания давления необходимо разместить манометр.
Для фиксации параметров работы системы и автоматического реагирования на них в схему подключают также некоторые энергозависимые устройства, например, реле сухого хода. Для их питания требуется отдельная линия с розеткой.
Для слива воды из системы на время длительного простоя после гидроаккумулятора устанавливают кран.
Работа в паре с реле давления
Место установки реле давления
Расположение реле сухого хода
Кран для консервации оборудования
После заполнения, настройки и подключения гидробака к водопроводной системе можно приступать к регулировке реле давления. Обычно оно идет с инструкцией, где подробно описаны все шаги.
Под крышкой устройства находятся две регулировочные пружины. Крупная пружина, обозначаемая как Р, отвечает за выставление минимального давления, при котором реле активирует насос и начинает закачку воды в гидроаккумулятор.
С помощью малой пружины, обозначенной как Р , регулируют разницу между верхним и нижним давлением, то есть между уровнями отключения и включения. При отборе воды из гидробака давление изменяется.
Как только оно достигает нижнего предела, реле замыкает контакты, и включается насос. В процессе настройки реле давления необходимо несколько раз заполнять и опустошать гидробак.
Обычно разница между давлением включения и отключения составляет около двух бар. В паспорте гидробака указано максимальное давление, на которое он рассчитан, но нет смысла пытаться заполнять его до предела.
Работа на предельных значениях приводит к более быстрому износу элементов устройства. При регулировке реле давления стоит помнить, что разница между давлением отключения и давлением в гидроаккумуляторе должна составлять около 10%.
Рекомендации по эксплуатации
После установки гидроаккумулятора необходимо правильно его обслуживать. Примерно раз в месяц нужно проверять настройки реле давления и корректировать их при необходимости. Кроме того, стоит следить за состоянием корпуса, целостностью мембраны и герметичностью соединений.
Частая проблема у гидробаков — это разрыв мембраны. Постоянные циклы растяжения и сжатия со временем приводят к повреждению этого элемента. Внезапные колебания показаний манометра сигнализируют о том, что мембрана порвалась и вода попадает в «воздушный» отсек гидроаккумулятора.
Чтобы проверить наличие неисправности, необходимо стравить воздух из устройства. Если после этого из ниппеля потечет вода, значит, мембрана нуждается в замене.
К счастью, заменить ее достаточно просто. Для этого потребуется:
- Отключить гидробак от водопровода и источника питания.
- Снять болты, которые крепят горловину устройства.
- Удалить поврежденную мембрану.
- Установить новую мембрану.
- Собрать устройство в обратном порядке.
- Выполнить установку и подключение гидробака.
По завершении ремонта следует проверить и при необходимости отрегулировать давление в баке и в реле давления. Соединительные болты нужно закручивать равномерно, чтобы избежать перекоса новой мембраны и предотвращения ее попадания внутрь корпуса гидробака.
Замена мембраны гидроаккумулятора не является сложной задачей, но необходимо удостовериться, что новая мембрана соответствует старой по всем параметрам.
Для установки используются болты, которые вставляют в соответствующие отверстия, после чего поочередно затягивают их, делая всего пару оборотов за один раз, прежде чем перейти к следующему. Это обеспечит равномерное прижатие мембраны к корпусу по всему периметру. Часто начинающие мастера допускают ошибку, неправильно используя герметики в процессе ремонта гидроаккумулятора.
Обработка герметиком места установки мембраны не требуется, и на самом деле, применение таких соединительных материалов может привести к повреждению мембраны. Новая мембрана должна полностью повторять старую по размеру и форме. Рекомендуется сначала раскрутить гидроаккумулятор, а затем, взяв испорченную мембрану за образец, отправляться в магазин за заменой.
Выводы и полезное видео по теме
В этом видеоролике детально объясняется, как функционирует гидроаккумулятор:
Для определения объема гидроаккумулятора могут использоваться специальные калькуляторные программы. Один из таких калькуляторов представлен в следующем видео:
Процесс замены мембраны гидробака совсем не сложен. Его можно посмотреть в этом видеоролике:
Гидроаккумулятор представляет собой ключевой элемент современной автономной водоснабжающей системы. Это устройство более сложное и дорогостоящее по сравнению с обычным накопительным баком.
Однако все инвестиции полностью оправдываются, поскольку благодаря гидробаку улучшается качество водоснабжения, а срок службы насосного оборудования значительно увеличивается. Вдобавок, это удобно, так как в системе всегда поддерживается стабильный напор воды, за который отвечает надежная автоматизация.
Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в форме ниже. Задавайте вопросы по тем аспектам, которые вас заинтересовали в представленной информации, делитесь полезными советами и фотографиями. Возможно, ваши рекомендации помогут другим пользователям сайта.
