Выбор гидроаккумулятора. Как выбрать гидроаккумулятор? Принцип работы, расчет давления воздуха и объема гидроаккумулятора. Как выполнить расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе
Гидроаккумуляторы применяются в различных системах водоснабжения. В данной работе рассмотрим методы их подбора для индивидуальной системы водоснабжения. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования, различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать и субъективные. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случится, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?
Для правильного расчёта параметров мы предлагаем методику подбора объёма гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчёта UNI 9182
, разработанный итальянскими инженерами.
Начнем с того, что если в вашем доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с 24-литровым гидроаккумулятором. Смело покупайте её. Она оптимальна в тех случаях, когда рассматривается оборудование для небольшого дома (дачи) и при непостоянном использовании. Даже если в перспективе потребуется увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объёмом 24 л. Если дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях вам достаточно гидроаккумулятора объёмом 50 л.
Методика расчёта предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ванными и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды, и состоит из нескольких пунктов
1. Следует определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек водоразразбора в вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.
Таблица 2 Частный дом
| Пользователи | С у |
| Раковина | 1 |
| Биде | 1 |
| Ванна | 2 |
| Душ | 2 |
| Унитаз | 3 |
| Смыв | 6 |
| Кухонная раковина | 2 |
| Стиральная машина | 2 |
| Посудомоечная машина | 2 |
| ⅜ кран | 1 |
| ½ кран | 2 |
| ¾ кран | 3 |
| 1 кран | 6 |
Таблица 3 Коммунальный дом
| Пользователи | С у |
| Раковина | 2 |
| Биде | 2 |
| Ванна | 4 |
| Душ | 4 |
| Унитаз | 5 |
| Смыв | 10 |
| Кухонная раковина | 4 |
| Раковина для ног | 2 |
| Питьевой фонтан | 0,75 |
| ⅜ кран | 2 |
| ½ кран | 4 |
| ¾ кран | 6 |
| 1 кран | 10 |
2. Заполните табл. 4. В её второй колонке представлены коэффициенты частоты использования каждого вида оборудования (Сх). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в вашем доме (ni). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на ni. Сложив значения этой колонки, получите суммарный коэффициент потребления воды в вашем доме.
Суммарный коэффициент
Су =——————————
Таблица 4 Определение суммарного коэффициента Су
| Вид оборудования | Коэффициент использования С х | Количество каждого вида n i | Произведение
С х х n i |
| Туалет | 3 | ||
| Душ | 2 | ||
| Ванная | 2 | ||
| Кран в раковине | 6 | ||
| Биде | 1 | ||
| Кран в кухне | 2 | ||
| Стиральная машина | 2 | ||
| Машина для мытья посуды | 2 | ||
| Кран для полива | 2 |
3. В зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су определите значение максимального расхода воды Qмакс, необходимого для вашего дома. Эти значения представлены в табл. 5.
Например, если у вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то коэффициент потребления
Су =3 + 2 + 6 + 2 = 13.
Ближайшее значение Су в табл. 5 равно 12. Этому значению соответствует максимальный расход воды для вашего дома: Qмакс = 36 л/мин.
| С у | Q л/мин | С у | Q л/мин | С у | Q, л/мин |
| 6 | 18 | 100 | 189 | 1250 | 930 |
| 8 | 24 | 120 | 219 | 1500 | 1050 |
| 10 | 30 | 140 | 234 | 1750 | 1128 |
| 12 | 36 | 160 | 255 | 2000 | 1230 |
| 14 | 40,8 | 180 | 276 | 2250 | 1320 |
| 16 | 46,8 | 200 | 297 | 2500 | 1410 |
| 18 | 51 | 225 | 321 | 2750 | 1470 |
| 20 | 55,8 | 250 | 345 | 3000 | 1560 |
| 25 | 67,8 | 275 | 366 | 3500 | 1680 |
| 30 | 78 | 300 | 387 | 4000 | 1830 |
| 35 | 87,6 | 400 | 468 | 4500 | 1950 |
| 40 | 97,2 | 500 | 540 | 5000 | 2070 |
| 50 | 114 | 600 | 600 | 6000 | 2280 |
| 60 | 132 | 700 | 660 | 7000 | 2460 |
| 70 | 144 | 800 | 714 | 8000 | 2640 |
| 80 | 159 | 900 | 774 | 9000 | 2820 |
| 90 | 174 | 1000 | 828 | 10 000 | 3000 |
4. Для определения объёма гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз. Обращаем внимание на то, что большое значение этого параметра (некоторые компании рекомендуют назначать этот параметр при максимальной интенсивности до 45 включений в час) приводит к частому нагружению мембраны гидроаккумулятора на растяжение-сжатие, а общее количество таких нагружений ограничено прочностью мембраны. Кроме того, если 45 включений в час, это значит, что насос работает до отключения всего около минуты. Обычно производительность бытовых насосов систем индивидуального водоснабжения небольшая, и за минуту просто невозможно заполнить правильно подобранный гидроаккумулятор. Наша рекомендация в назначении этого параметра — 10.
При проверке возможности использования уже существующего гидроаккумулятора в тех случаях, когда в доме добавляется новый источник потребления воды, этот параметр можно принять равным 15.
Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Pмин и Pмакс). Нижний порог Pмин для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог Рмакс — 3 бар. Тогда, для определения объёма гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:
где V-полный объём гидроаккумулятора, л; Qмакс — максимальное значение потребного расхода воды, л/мин; а — количество пусков системы в час;
Pмин – нижний порог давления при включении насоса, бар;
Pмин — верхний порог давления при выключении насоса, бар; P0 – начальное давление газа в гидроаккумуляторе, бар.
Например, если Qмакс = 36 л/мин, а = 15, Pмин =1,8 бар, Pмакс = 3,0 бар,
Р0 = 1,5 бар, то полный объём гидроаккумулятора:
Ближайшим по габаритам является 150-литровый гидроаккумулятор.
Далее представим наши рекомендации по назначению порогов срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома. Разница порогов срабатывания Рмакс — Рмин определяет величину объёма воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. Чем больше эта разница, тем эффективнее работа гидроаккумулятора, но мембрана в каждом цикле работы нагружается сильнее.
Значение Рмин (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения вашего дома. Например, если высота между самой нижней и самой верхней точек разбора в системе равна 10 м, то давление водяного столба — 10 м (1 бар).
Каким должно быть минимальное значение давления Рмин?
Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть больше или равно гидростатическому, то есть в нашем случае — 1 бар. Нижний порог срабатывания Рмин тогда должен быть несколько больше (на 0,2 бар) начального давления воздуха в гидроаккумуляторе.
Однако нам надо, чтобы система работала устойчиво. Самой критичной, с точки зрения стабильности работы, является наиболее высокая точка разбора (например, кран или душ на верхнем этаже). Кран работает нормально, если перепад давления в нем не менее 0,5 бар. Следовательно, давление должно быть 0,5 бар плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления газа в гидроаккумуляторе Р0 равно 0,5 бар плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора (расстояние по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора). В нашем случае, если гидроаккумулятор расположен в низшей точке системы водоснабжения, минимальное значение газа в нем Р0 = 1 бар + 0,5 бар = 1,5 бар, а порог срабатывания (включения) насоса Рмин = 1,5 + 0,2=1,7 бар. Если гидроаккумулятор расположен в верхней точке системы, а датчик давления — в нижней, то давление газа в гидроаккумуляторе должно равняться 0,5 бар, а порог включения насоса -1,7 бар.
При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения Рмакс необходимо учитывать несколько моментов, в первую очередь — напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом и выраженное в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение давления. Однако при этом следует учитывать, что:
— в характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов;
— напряжение электрической сети часто не соответствует номинальному значению 220 В, и реальные значения могут быть ниже;
— производители бытовых насосов часто указывают завышенные характеристики;
— при максимальных значениях напора расход насоса минимален и система будет заполняться очень долго;
— при длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются.
Учитывая вышесказанное, мы рекомендуем назначать величину верхнего порога срабатывания на 30% ниже, чем максимальное значение напора вашего насоса. Однако первоначальным при определении верхнего порога срабатывания является высота вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения дома. Величина верхнего порога срабатывания равна высоте системы водоснабжения (выраженной в метрах) плюс 20 м, и разделенная на 10. Вы получите давление, выраженное в барах.
В бытовых системах водоснабжения рекомендуемая разница между нижним и верхним порогами срабатывания — 1,0 — 1,5 бар. Эти значения наиболее приемлемы.
Таким образом, для определения верхнего порога давления включения насоса мы рекомендуем:
а) определить нижний порог давления включения насоса;
б) к полученному значению прибавить 1,5 бар;
в) полученное значение сравнить с напорными характеристиками насоса.
Оно должно быть на 30% ниже максимального значения напора вашего насоса. Таким образом, можно проверить правильность подбора насоса и гидроаккумулятора или возможность использования существующего при установке дополнительного оборудования, потребляющего воду.
Поживая в частном доме, бывает сложно гарантировать стабильность работы . Отсутствие электричества или большое количество потребителей могут привести к тому, что напор воды будет нестабильным. Предусмотрев гидроаккумулятор для систем водоснабжения, можно увеличить срок службы и обеспечить достаточным количеством воды всех потребителей. Предлагаем ознакомиться с особенностями, видом гидробаков, а также популярными моделями данного оборудования.
Прежде чем разобраться с назначением, рассмотрим, что такое гидроаккумулятор. Это металлическая герметичная емкость с расположенной внутри эластичной мембраной. Такое конструктивное исполнение наделяет гидроаккумулятор широкими возможностями. Предлагаем более подробно остановиться настоль полезном для системы водоснабжения элементе.
Для чего нужен гидроаккумулятор
Установка гидробака позволяет отказаться от постоянного включения / выключения насоса. После открытия крана вода сначала подается из гидроаккумулятора. После того, как уровень воды опуститься до определенного уровня – включается . Это не единственное, для чего нужен гидроаккумулятор. Благодаря его наличию:
- система защищена от гидроудара;
- скважинный насос может эксплуатироваться более длительное время;
- давление в системе поддерживается на заданном уровне. В результате даже при одновременном открытии двух кранов напор воды останется на прежнем уровне;
- снижается вероятности поломки сантехнического оборудования и других элементов системы водоснабжения;
- обеспечение некоторого запаса воды, что особенно актуально для районов с нестабильно работающей системой энергоснабжения.
Статья по теме:
Для чего нужна насосная станция, ее достоинства и недостатки, принцип работы, критерии выбора, опопулярных моделей и производителей, цены, тонкости установки своими руками - читайте в нашей публикации.
Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения
Гидробак является герметичной емкостью, разделенной с помощью специальной мембраны на две камеры. Первая в процессе эксплуатация заполняется водой. Вторая отведена под воздух. После включения насоса вода начинает поступать внутрь, заставляя мембрану расширяться. Воздух, оставшийся за мембраной, сжимается, создавая определенной давление. Как только давление достигнет определенного значения, через управляющее реле произойдет отключение насоса. Воздух, находящийся под давлением, будет стремиться выдавить воду и обеспечить ее транспортировку по трубопроводу даже при отсутствии электроэнергии.
По мере вытекания воды из мембраны, давление начнет снижаться. Как только будет достигнуто минимальное значение, управляющее подаст соответствующую команду – и включится насосное оборудование.
Такое конструктивное исполнение предотвращает контакт воды с металлическим корпусом. Мембрана для гидроаккумулятора изготавливается из прочной резины – бутила. Для такого материала характера биологическая стойкость: на его поверхности не размножаются бактерии. В целом бутил соответствует санитарным нормам и другим гигиеническим требованиям. Заполнение камеры водой происходит через специальный присоединительный патрубок.
Внимание! Геометрические параметры соединительного трубопровода следует соотносить с размером патрубка.
Если объем гидроаккумулятора превышает 100 л, он дополнительно комплектуется клапаном, стравливающим воздух. Оборудование меньшего объема может поставляться без такого клапана. В таком случае при монтаже системы водоснабжения следует обязательно предусмотреть арматуру, которая позволит стравить воздух. В качестве такого устройства может монтироваться кран либо тройник.
Все устройства, как правило, включают:
- платформу;
- корпус, изготавливаемый из различной стали, выбор делается в пользу высокопрочного либо нержавеющего сплава;
- мембрану или резервуар грушевидной формы;
- фланец, через который подается вода;
- ниппель. Для гидроаккумулятора такой элемент очень важен, так как используется для закачки воздуха.
Принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения
Чтобы лучше разобраться в конструктивных особенностях данного оборудования, стоит рассмотреть принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения. Он работает следующим образом:
- Насос под давление подают воду в мембрану, обеспечивая тем самым повышения давления.
- После того как давление достигнет желаемого уровня, насос отключается, и подача воды прекращается.
- По мере забора воды давление в системе начнет постепенно снижаться.
- После того, как давление в системе снизиться до минимального уровня, произойдет автоматическое подключение насоса, и вода начнет поступать в мембрану.
В процессе работы мембранного гидроаккумулятора воздух, растворенный в воде, постепенно накапливается в мембране, что может отразиться на эффективности работы устройства. Во время профилактического обслуживания воздух обязательно стравливается. Такие работы в зависимости от характеристик устройства могут выполнять ежемесячного либо раз в квартал.
Внимание! Чувствительность реле давления при необходимости можно отрегулировать.
Основные виды гидробаков для воды
Производители предлагают гидроаккумуляторы двух типов: вертикальные и горизонтальные. Каждый такой гидробак для воды имеет свои отличительные особенности, преимущества и недостатки. Принцип работы в обоих случаях, но компоновка существенно отличается. Предлагаем познакомиться с особенностями каждого, чтобы можно было сделать в пользу конкретной модели.
Вертикальный
Если помещение, где планируется разместить оборудование для системы водоснабжения, относительно небольшое, гидробак вертикального типа станет лучшим выбором. Специальный клапан позволяет своевременно убрать воздух из системы.
Горизонтальный
Гидробаки горизонтального типа оснащаются креплением для внешнего насоса. Благодаря особому конструктивному исполнению для их размещения следует подготовить достаточно свободного места. Клапан у моделей данного тира отсутствует, а своевременного отвода воздуха приходится предусматривать специальный кран.
Как выбрать гидроаккумулятор для системы водоснабжения
Для обеспечения нормальной работы водопровода выбор подходящей модели следует начинать с объема гидробака. Оптимальным вариантом станет оборудование, имеющее объем 100 литров. Такого объема будет достаточно для обеспечения потребностей любой семьи и ее гостей. Правда, следует учитывать, что цена гидроаккумулятора на 100 литров для системы водоснабжения намного больше менее емких аналогов.
Если же с помощью данного элемента системы водоснабжения планируется только поддерживать напор воды на определенном уровне – достаточно приобрести гидробак на 24 л. Он сможет стабилизировать работу системы водоснабжения, к которой подключено не более трех точек водозабора.
Совет! Если имеющееся оборудование не позволят поддерживать напор в системе на оптимальном уровне, можно приобрести дополнительный аккумулятор. Их объем будет суммироваться.
Если целью покупки оборудования является уменьшение нагрузки на насосное оборудование, стоит сразу рассмотреть возможность покупки гидроаккумулятора для систем водоснабжения на 50 литров. Цена такого оборудования зависит от конструктивных особенностей и исполнения.
Кроме объема заслуживает внимание величина давления в гидробаке, определяющая высоту, на которую может быть поднята вода. Размещая гидроаккумулятор в , следует выбирать модель минимум на 1 бар, чтобы можно было беспрепятственно поднимать воду на уровень первого этажа.
Какой фирмы гидроаккумулятор для систем водоснабжения лучше - обзор производителей и моделей
В продаже можно найти гидроаккумуляторы различных производителей. Наибольшей популярностью пользуется оборудование для систем водоснабжения, выпущенное под товарными знаками Unipres , Джилекс , Тополь , Беламос , Reflex , Wester , Aquasystem , Zilmet , Varem , Grundfos , Униджиби и STOUT . Рассмотрим отличительные особенности наиболее популярных товарных знаков, чтобы вам было проще решить, какой фирмы гидроаккумулятор для систем водоснабжения лучше.
Продукция отечественного производителя, выпущенная под товарным знаком Unipres, отличается высоким качеством сборки. Производитель предлагает широкий модельный ряд, а потому всегда можно приобрести модель нужного объема и конструктивного исполнения. Производитель предлагает вертикальные и горизонтальные гидробаки на различное количество литров.
Продукция компании Джилекс интересна массовому потребителю, также как и продукция Беламос и Тополь. При ее производстве учитываются условия эксплуатации, характерные для российских широт. Достаточно популярны гидроаккумуляторы Джилекс 50 литров. Часто выбор делается в пользу Краб 50. Они отличаются доступной стоимостью, однако в процессе работы могут сильно шуметь. Однако при желании можно приобрести оборудование на 100 или даже 200 литров.
Гидроаккумуляторы немецкого производителя Reflex достаточно хорошо зарекомендовали себя у потребителей. На весь представленный модельный ряд нет отрицательных отзывов. Аналогичными возможностями обладает продукция европейского производителя Zilmet. Ее технические характеристики отвечают требованиям российских потребителей.
Несмотря на приемлемую стоимость, оборудование STOUT отличается высоким качеством сборки. Используемое в процессе производства итальянское оборудование позволяет обеспечить высокое качество сборки и стабильность характеристик всего модельного ряда.
Расчет необходимого объема гидроаккумулятора для системы водоснабжения
Приступая к планированию системы водоснабжения, следует помнить, что все ее элементы связаны между собой. Как следствие, их характеристики должны быть сопоставимы. Прежде чем приобрести накопительный бак для водоснабжения, стоит убедиться, что его характеристики соотносятся с параметрами насоса, и других элементов.
При определении необходимого объема следует учитывать количество точек водоразбора в конкретном доме. К последним относятся не только краны или сантехника, но и различная бытовая техника, для работы которой требуется вода, например, или . Также следует принять во внимание количество людей, проживающих в доме. Кроме объема потребления внимание заслуживает периодичность включения и мощность насосного оборудования. Ориентироваться можно на следующие значения:
- Три точки потребления , насос с мощностью 2 м3/час достаточно модели на 20 – 24 л;
- Восемь точек потребления , насос с мощностью 3,5 м3/час – гидроаккумулятор на 50 – 60 л;
- Десять точек потребления , насос с мощностью 5 м3/час – гидробак 100 литров.
Более детальный расчет потребует наличие ряда дополнительных сведений:
- Максимально возможное потребление воды в час Q ;
- Минимальное давление, при котором будет запускаться оборудование Р1 ;
- Максимальное давление, при котором будет происходить отключение насоса Р2 ;
- Давление гидроаккумулятора Рак ;
- Допустимое количество запусков насоса в час A .
При наличии перечисленных данных расчет объема гидроаккумулятора V выполняется по следующей формуле:
V = 16,5 × Q/A × Р1 × Р2 /(Р2 – Р1 )/ Рак
Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками - основные этапы
Приобретя необходимое оборудование, потребителю необходимо выполнить его монтаж. Можно обратиться за помощью к специалистам, а можно выполнить установку гидроаккумулятора для системы водоснабжения своими руками. Для этого следует подготовить необходимый инструмент, определиться со схемой подключения, и изучить подробный мастер класс, в которого последовательно описываются все этапы.
Определение со схемой подключения гидроаккумулятора - выбор правильного варианта
До начала монтажных работ следует определиться со схемой подключения гидроаккумулятора. Порядок зависит от вида используемого . Насос поверхностного типа обычно располагают около гидроаккумулятора. Монтаж обратного клапана выполняют на всасывающий трубопровод. Остальные элементы соединяются между собой с помощью пятивыводного штуцера.
Наличие выводов различного диаметра позволяет подключить устройства с различными присоединительными размерами. При отсутствии пятивыводного штуцера можно использоваться обычные фитинги и куски труб. Поверхностный насос допускает использование гибкого шланга в металлической обмотке.
Схема подключения насоса погружного типа практически не отличается. При монтаже системы водоснабжения выбирается другое место для насосного оборудование и иной порядок подачи напряжения, но гидроаккумулятор монтируется также.
Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения
Приступая к подключению гидроаккумулятора к системе водоснабжения, следует внимательно ознакомиться с рекомендациями завода изготовителя. Сначала следует внимательно осмотреть приобретенное оборудование и убедиться, что его корпус не и имеет механических повреждений.
| Фото | Описание работ |
 | Готовим необходимое оборудование и инструменты |
 | Для крепления гидроаккумулятора к стене выбираем крепеж достаточной прочности. Выбор следует сделать, ориентируясь на материал стен. |
 | Монтируем гидробак к стене, обеспечивая положение, рекомендованное производителем. |
Проверка системы - какое должно быть давление в гидроаккумуляторе?
Прежде чем приступить к проверке системы, следует рассчитать, какое должно быть давление в гидроаккумуляторе, чтобы обеспечить стабильную работу водопровода. При определении достаточности давления воздуха в гидроаккумуляторе на 50 литров во внимание принимается соотношение его положения с самой высокой точкой водозабора. Гидробак должен обеспечивать давление, которое будет выше определенного значения, требуемого для подъема воды на выбранную высоту.
Загородная усадьба, как правило, не имеет центрального водоснабжения. В этом случае источником воды являются скважина или колодец, откуда с помощью насоса жидкость нагнетается в систему домашнего водопровода.
Потребление воды – непостоянная величина. Иногда надо набрать стакан воды из крана, а в другом случае – наполнить ванную. В обоих случаях при открытии крана давление воды в системе упадет и включится насос, но если для ванной насос проработает 10 минут, то для стакана воды хватит и 5 секунд. А если надо набрать несколько стаканов воды с интервалом в полминуты, то насос будет включаться для каждого из них – такой режим работы неприемлем для электродвигателя и он быстро выходит из строя. Чтобы этого не случилось, в трубопровод встраивается гидроаккумулятор для систем водоснабжения.
Гидроаккумулятор в частном доме поможет избежать проблем с водоснабжением Источник novosibirsk.tiu.ru
Назначение и принцип работы
Основная задача, которая ложится на гидробаки для систем водоснабжения – накапливать некоторый объем жидкости и отдавать ее в водопроводную систему при падении давления в трубах. Таким образом, в системе есть запас воды и при кратковременных открытиях кранов (набрать воды в чайник или сполоснуть руки) насос не срабатывает, так как вода поступает из гидробака.
Как итог, основной принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения – уменьшить количество включений/выключений водяного насоса, а значит – увеличить его срок службы.
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.
Аппарат состоит из полого цилиндра и гибкой мембраны внутри Источник homius.ru
Работа гидроаккумулятора происходит циклично:
- При уменьшении давления воды в системе (когда вода из гидробака уже выбрана) срабатывает датчик давления, и происходит запуск насоса для подачи воды.
- «Груша» заполняется водой, ее объем увеличивается. Воздух сжимается, давление в баке растет.
- Реле давления подает сигнал, и насос прекращает свою работу.
- При потреблении воды вновь срабатывает реле давления и цикл повторяется.
Начало и конец рабочего цикла гидроаккумулятора Источник nts-sk.ru
Преимущества установки гидробака
Существует ряд причин, для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения:
- Главная задача – благодаря гидроаккумулятору запуск и выключение насоса происходят реже. Двигатель не перегревается и дольше не выходит из строя.
- 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.
- 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.
Вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы впишутся в любое помещение Источник remkasam.ru
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.
Слив воды производится стандартным краном на входе Источник makemone.ru
Почему нужно уметь подбирать гидробак
Чтобы оборудование хорошо функционировало и обеспечивало водой жителей дома, нужно не только знать, что такое гидроаккумулятор для систем водоснабжения, но и как его правильно подобрать.
Если объем накопителя недостаточный, то насос будет работать в усиленном режиме, для того, чтобы обеспечить необходимое давление в сети.
При излишнем объеме гидробака такой проблемы не будет, кроме того, в емкости постоянно будет некоторый объем воды, который можно будет использовать, например, в случае отключения электричества. Но не стоит гнаться за размером, ведь основным назначением оборудования является поддержание давления для распределения жидкости в сети. А для запаса воды можно подобрать другой, менее дорогой резервуар, например, из пластика.
У каждой вещи свое назначение – с хранением воды «про запас» лучше справится обычная пластиковая емкость Источник gidrosnab.ru
Расчет оптимального объема гидробака
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.
Нужный размер гидробака можно выбрать только на основании расчетов Источник pumpekhoob.com
Он проводится по схеме:
- По таблицам определяются суммарные коэффициенты потребления воды в зависимости от используемого оборудования.
- Рассчитывается максимальный расход воды. Например, при совместной работе душа, смывного бачка и крана на кухне этот показатель будет равен 30л/мин (Qmax).
- 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.
- 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.
- 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.
Видео описание
Нужен ли запас емкости
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.
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.
При необходимости в систему можно установить несколько гидробаков Источник nts-sk.ru
Расчет давления в гидроаккумуляторе
Для того, чтобы оборудование эффективно работало и обеспечивало нужды жильцов дома, давление в гидробаке должно быть избыточным.
Чтобы вода поступала к верхней точке разбора, давление воздуха в цилиндре должно быть больше гидростатического, создаваемого столбом жидкости высотой от нижней до верхней точки водопотребления. Например, для двухэтажного здания эта величина равна Р мин = 0,7 бар (10 м =1 бар). Перепад высот в данном случае около 7 м.
Для устойчивой работы необходима разница в 0,5-0,6 бар между давлениями в нижней и верхней точками.
Таким образом, номинальное давление в гидроаккумуляторе Рном =0,6+0,7=1,3 бар
Заводские настройки предусматривают необходимое давление 1,5-2 бар, что является оптимальным для работы гидроаккумулятора. Для его контроля в устройство вмонтирован тонометр.
Тонометр необходим для контроля давления в гидробаке Источник armada52.ru
При отклонении параметра давления в меньшую сторону его можно скорректировать, накачав воздух автомобильным насосом, для чего в корпусе устройства предусмотрен ниппель.
Установка, тестирование, подключение
Просто смонтировать гидробак не является сложной задачей – более насущной проблемой обычно является грамотный выбор объема и рабочего давления, поэтому лучше если все работы в комплексе будут проводить специалисты.
В первую очередь подбирается место под установку, которое должно соответствовать следующим требованиям:
- вибрация и шум от работающего оборудования не мешают жильцам,
- существует достаточное пространство для обслуживания и ремонта гидробака,
- обеспечена надежная опора на ровное и выставленное строго горизонтально основание.
При установке используются амортизирующие прокладки из резины, которые частично гасят вибрацию.
Для установки гидробака необходимо надежное основание Источник de.decorexpro.com
Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения проводят в следующем порядке:
- Подготавливается ровная площадка на прочном основании, например, бетонном полу подвала.
- Гидробак устанавливается на основание, используя специальные прокладки.
- Проводятся контрольные измерения давления в цилиндре в нерабочем состоянии. Оно должно быть не менее 1,5 бар (атм). Это заводская настройка. При недостаточном давлении можно воспользоваться автомобильным насосом.
- На патрубок гидроаккумулятора устанавливается штуцер, имеющий пять выходов.
- Поочередно подключаются водяной насос, водопроводная труба, манометр и реле давления к выходам штуцера.
Для уменьшения вибрации применяют гибкие переходники. Их устанавливают на участке подключения агрегата к водопроводу. Следует следить за тем, чтобы просвет переходника не был меньше диаметра подключаемой трубы.
Видео описание
Подключение насоса к гидробаку показано на видео:
- Гидробак заполняется водой и проверяется на наличие течей. При необходимости проводится дополнительная герметизацию резьбовых соединений.
Заливать в бак воду нужно очень медленно, чтобы избежать разрыва мембраны. При долгом хранении возможно слипание «груши», при постепенном наполнении гибкая форма плавно расправится.
- Подключается электропитание и настраивается реле давления согласно инструкции к оборудованию.
При использовании погружного насоса необходимо установить обратный клапан. Он препятствует обратному оттоку воды в скважину.
Схема подключения гидроаккумулятора к элементам водопроводной сети Источник gkyzyl.ru
Популярные модели
Покупатель, приобретая гидроаккумулятор, основное внимание уделяет объему цилиндра. На сегодняшний день выпускаются и используются в быту модели вместимостью от 10 л до 200 л.
По данным опроса российской интернет-аудитории наиболее востребованными являются гидробаки объемом 76-100 л, 11-25 л и 26-50. Для дачных участков часто покупают накопители до 10 л. Вертикальная установка в числе приоритетных.
Обычно, какой купить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, выбирают просто по соотношению цена-качество. Производители предлагают модели, сочетающие в себе различную комплектацию и достойное качество по разумной цене. Рейтинг производителей выглядит следующим образом: Reflex, Jeelex, Wester, UNIPUMP, CIMM.
Заключение
Гидроаккумулятор – необходимый элемент для системы водоснабжения частного дома, который обеспечит долговечную работу насоса и бесперебойное снабжение водой. Чтобы аппарат прослужил долго и не требовал частых ремонтов, его нужно правильно подобрать и грамотно установить, для чего рекомендуется воспользоваться услугами грамотных специалистов. Разобравшись для чего нужен гидроаккумулятор, можно планировать его установку и искать хороших специалистов, которые сделают все на высшем уровне.
Мембранный бак (гидроаккумулятор) защищает систему автономного водоснабжения от постоянных перепадов давления. Его основными задачами являются:
- Поддержание постоянного давления в системе
- Уменьшение числа циклов включений/выключений насоса в период интенсивного использования, тем самым увеличивая ресурс насосного оборудования
- Защита от гидроударов, которые значительно уменьшают срок службы скважинного насоса и всех компонентов системы водоснабжения.
К второстепенным функциям гидроаккумулятора (ГА) можно отнести: накопление воды на случай отключения электроэнергии. Хочу обратить Ваше внимание на то, что объем воды, накопленный в мембранном баке будет составлять 30-40 % от его фактического объема. Например, 50 литровый вмещает в себя 19 литров воды, при условии, что: давление воздуха в гидроаккумуляторе — 1,8 бар; давление включения насоса (минимальное давление в водопроводе) – 2,0 бар; давление выключения насоса (максимальное давление в водопроводе) – 4,0 бар. При тех же условиях, 100 литровый мембранный бак Zilmet вмещает в себя 38 литров воды. Поэтому, если Вы преследуете цель накопление воды на случай отключения электричества — Вам потребуется установить дополнительную ёмкость.
Итак, что же из себя представляет гидроаккумулятор и чем следует руководствоваться при его выборе?
Мембранные баки бывают двух видов: горизонтальные и вертикальные.
Принцип работы и конструкция практически не отличаются. Единственное различие – это положение мембраны. Как правило, вертикальные гидроаккумуляторы удобнее размещать в помешении, благодаря своему исполнению они занимают меньше полезной площади.
На рисунке представлена конструкция вертикального гидроаккумулятора:
ГА представляет из себя стальной сосуд, внутри него установлена мембрана, которая является рабочей полостью. Мембрана должна быть изготовлена из бутиловой или пищевой резины (EPDM) . Подвод воды в гидроаккумулятор осуществляется с помощью резьбового штуцера установленного на фланце в нижней части ГА. При покупке гидроаккумулятора обратите внимание на то, чтобы фланец был изготовлен из нержавеющей стали — это поможет избежать протечек в процессе эксплуатации. В полость между мембранной и корпусом ГА закачивается воздух через воздушный ниппель (он находится под пластмассовым колпачком в верхней или нижней части гидроаккумулятора). Давление воздуха в ГА должно быть на 10% ниже давления включения насоса. Это условие – компромисс между долговечностью мембраны (мембрана является заменяемым элементом) и комфортом водопользования. Как правило, заводы-изготовители закачивают воздух под давлением 1,5 бара. Увеличить давление в ГА Вы сможете с помощью обычного автомобильного насоса.
Как подобрать объем гидроаккумулятора?
При выборе объема гидроаккумулятора следует отталкиваться от:
- Количества потребителей воды
- Числа точек водозабора
- Среднего значения расхода воды, м 3 /ч
- Числа допустимых циклов включения/выключения насоса (как правило его принимают равным 20, не имеют ограничений по числу вкл./выкл., так как обладают плавным пуском).
Специалисты по водоснабжению и водоотведению рекомендуют использовать мембранные баки объемом от 50 литров . В среднем, если Ваша семья состоит из 3-х человек, в доме 2-3 точки водозабора — достаточно будет использовать 50 литровый гидроаккумулятор. Если же в вашем доме проживает 3-4 человека и 4-5 точек водозабора – используйте ГА объемом 100 литров. При схеме водоснабжения с накопительной емкостью — достаточно будет использовать насосную станцию. Они, как правило, комплектуются штатным гидроаккумулятором объемом 24 или 60 литров.
Обслуживание гидроаккумулятора
В процессе эксплуатации ГА требует профилактического обслуживания. Во-первых: после покупки мембранного бака проверьте давление воздуха с помощью автомобильного манометра, бывает, так, что на заводе-изготовителе забывают накачать воздух, либо давление в ГА не достаточно для ваших нужд. Закачку воздуха следует производить на «сухой» гидроаккумулятор (слейте воду из мембраны перед закачкой). Периодически проверяйте давление воздуха в процессе эксплуатации (раз в пол года), и если будет необходимость — выполните подкачку.
Во-вторых: в воде содержится растворенный кислород, и со временем он будет скапливаться в мембране гидроаккумулятора, чтобы этого избежать — стравливайте воздух из мембраны. ГА объемом от 100 литров оборудованы специальным стравливающим клапаном, а для гидроаккумуляторов меньшего объема можно произвести эту операцию путем отключения насоса из сети и сброса давления из системы (откройте кран в доме), при необходимости повторите эту операцию несколько раз.
В-третьих: мембранный бак следует располагать или хранить при плюсовой температуре. Если у Вас помещение не отапливается в зимний период времени – пренесите гидроаккумулятор в теплое место, тем самым Вы увеличите срок службы мембраны.
На сегодняшний день на рынке представлены мембранные баки как отечественного, так и зарубежного производства. Мы рекомендуем использовать гидроаккумуляторы марки (Италия), так как они уже давно представлены на российском рынке и зарекомендовали себя только с лучшей стороны. Фланцы этих мембранных баков изготовлены из нержавеющей стали, все поставляемые ГА тестируются на заводе-изготовителе и сертифицируются в соответствии с требованиями European Directive 97/23/EC.
Является неотъемлемой частью современных систем автоматической подачи воды для частного дома, коттеджа или дачи. На рынке представлено множество видов и конфигураций расширительных баков для холодной воды.
Сегодня разберем в подробностях устройство и принцип работы гидроаккумулятора, его основное предназначение, правила установки и возможные неисправности в работе. А также постараемся понять принцип действия, и как же правильно подобрать гидроаккумулятор для нашей насосной системы.
Основные виды и особенности
Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения различаются по компоновке:
— горизонтальные
— вертикальные
По объему или емкости:
— стандартные бытовые: 24-50 литров
— средней емкости: 80-100 литров
— большой емкости: 150 литров и больше
По материалу изготовления корпуса:
— стальные эмалированные
— из нержавеющей стали
Горизонтальный гидроаккумулятор для насосной станции
Корпус стального гидроаккумулятора, как правило, окрашен эмалью синего или зеленого цвета. Расширительные баки красного цвета чаще предназначены для систем отопления.
Область применения
Гидроаккумуляторы предназначены для:
— накопления воды и поддержания ее автоматической подачи до точки водоразбора
— увеличения срока службы насоса, снимая на него нагрузку при частном его включении
— предотвращения возможных гидроударов в системе водоснабжения
Устройство и принцип работы гидроаккумулятора
Типичный гидроаккумулятор состоит из следующих элементов (см. схему ниже):
1 — штуцера с резьбой для присоединения к системе водоснабжения, его диаметр, как правило, равен 25 мм или 1 дюйм
2 — фланца для герметизации
3 — самой емкости разного объема
4 — каучуковой мембраны для воды
5 — пневматического клапана за закачки и сброса воздуха
6 — монтажной площадки для установки на нем поверхностного насоса
(при горизонтальном исполнении)
7 — ножек для устойчивости конструкции
Устройство гидробака
Принцип действия гидроаккумулятора основан в автоматической подаче воды из бака до потребителя без включения насоса. Это происходит благодаря тому, что при открытии водоразборного крана, воздух, накачанный в емкости, начинает выдавливать воду из мембраны под давлением.
Необходимое давление в баке должно составлять 1,5-2 атмосферы. По мере расходования воды потребителем, после закрытия крана, гидроаккумулятор в автоматическом режиме снова заполняется водой по всему объему.
Как подобрать гидроаккумулятор для насоса
Если планируете купить и не знаете с каким объемом бака ее выбрать, или уже есть поверхностный насос, но планируете приобрести для него гидроаккумулятор, то рекомендуется следующее:
— для насоса мощностью до 1000 Вт подойдет бак емкостью 24 литра
— для насоса мощностью более 1000 Вт лучше купить бак объемом 50 литров
Если приобретаете гидроаккумулятор для , то рекомендуется для насосов мощностью:
— до 500 Вт устанавливать бак объемом 24 литра
— до 1000 Вт подойдет 50 литров
— до 1500 Вт — 80 или 100 литров
Из-за особенностей своей конструкции, погружные насосы включаются и выключаются реже, чем поверхностные. Поэтому для них необходимо устанавливать несколько большие по объему гидроаккумуляторы.
На практике, расширительные баки объемом 24-50 литров способны полностью обеспечить потребность в хозяйственной воде небольшой семьи, на одну-две точки водоразбора. Если семья большая, можно купить гидробак большей емкости. Например, бака объемом 80-100 литров должно хватить на три-четыре точки водоразбора: кухня, ванная, душевая кабина и туалет.
Гидроаккумуляторы вертикального типа
Рекомендации по установке гидробака
1. Устанавливайте гидроаккумулятор только в отапливаемом помещении.
2. Перед запуском не забудьте сначала промыть систему водоснабжения.
3. Проверьте, закачан ли в бак воздух под достаточным давлением.
Если — нет, тогда закачайте до 2 атм. самостоятельно через воздушный пневмоклапан. Эту процедуру можно проделать, например, обычным велосипедным или автомобильным насосом.
Проблемы в работе и методы их устранения
1. Недостаточное давление воздуха.
Продуйте пневматический клапан и закачайте воздух насосом.
2. Отсутствие воздуха под давление в емкости гидроаккумулятора.
Потребуется замена либо клапана, либо мембраны.
3. Из клапана течет вода.
Необходима замена мембраны. Смотрим видео.
Гидроаккумулятор для систем водоснабжения
— это незаменимый атрибут современного загородного частного дома или дачи. Надеюсь, теперь вам понятен его принцип действия и особенности конструкции. И теперь вы сможете без труда подобрать гидроаккумулятор для своих условий, а также правильно его установить, и не допустить ошибок при запуске системы водоснабжения.
