Гидроаккумулятор в системе водоснабжения — это устройство, которое служит для хранения и регулирования давления воды в системе. Он представляет собой сосуд, наполненный воздухом и водой, который обеспечивает стабильное давление, позволяя автоматически включать и отключать насос при изменении уровня воды.
Использование гидроаккумулятора позволяет избежать резких скачков давления, защищает насос от частых включений и продлевает его срок службы. Такое устройство особенно полезно в загородных домах и дачах, где водоснабжение может быть нерегулярным.
Что такое гидроаккумулятор и как он работает?
Гидроаккумулятор или мембранный напорный бак — это одна из составляющих системы отопления или горячего и холодного водоснабжения. Это устройство обеспечивает бесперебойную подачу воды, поддерживает постоянное давление в системе и предотвращает гидроудары, возникающие в системе в момент запуска насоса.
Баки бывают горизонтальные и вертикальные, со стандартным делением по объему от 18 до 500 литров: 18, 24, 50, 80, 100 и т.д. Горизонтальные и вертикальные, они отличаются между собой незначительно:
· Горизонтальные подойдут для поверхностных насосов, ввиду наличия платформы для его фиксации на корпусе. Такой монтаж предпочтительнее, так как позволит сберечь пространство в помещении.
· Вертикальный бак подойдет для любого типа насоса, поверхностного или погружного, причем размещать их в непосредственной близости не обязательно.
Гидроаккумуляторы состоят из следующих основных частей:
· Металлический бак, который может быть разного объема. · Эластичная мембрана, отделяющая воздушную полость от водяной. Пространство между стенками бака и мембраной заполнено инертным газом. · Фланец, с помощью которого бак устанавливают на трубопровод. · Ниппели для закачивания и выпуска воздуха из полостей.
Рабочее давление гидроаккумулятора — 10 атмосфер, а рабочие температуры изменяются в диапазоне от -10 до +100 градусов Цельсия.
Принцип действия гидроаккумулятора следующий. Когда вода из трубы поступает в резиновую мембрану, мембрана растягивается, а газ, находящийся в свободном пространстве, сжимается, увеличивая тем самым давление на мембрану. Благодаря этому в системе водоснабжения сохраняется нужный напор. После того, как давление в мембране достигло определенного уровня, и бак наполнен водой, специальное реле отключает насос. При открытии крана вода вытекает из бака, давление падает, а насос включается вновь.
Основные функции гидроаккумулятора.
1. Основная задача гидроаккумулятора — уменьшение количества пусков насоса за определенный период времени, как правило, за час. Большинство производителей насосов в паспортах изделий прописывает количество включений насоса в час. Зачастую, это не более 20 включений в час для насосов мощностью 1,5-2 кВт и до 30 включений для оборудования мощностью до 1,5 кВт.
2. Не менее важна функция смягчение гидроудара, чтобы в момент включения насоса чрезмерное давление не разрывало соединения в системе. Рабочее давление гидробака устанавливают как минимум на 10% меньше того, при котором срабатывает автоматика включения насоса. Например, если насос стартует, когда давление, достигает значения 1,8 бар, то давление в гидробаке должно быть 1,5-1,6 бар, и это будет его минимальное рабочее давление. Чтобы эксплуатация устройства была безопасной, не следует превышать рабочее давление 8-10 бар.
3. Гидроаккумулятор сохраняет стабильное давление в системе водоснабжения.
4. Продлевает срок эксплуатации частей всей системы.
5. Создает небольшой аварийный запас воды.
6. Уменьшает потребление электроэнергии, не позволяя насосу часто включаться.
Как правильно выбрать нужный объем гидроаккумулятора?
Главный вопрос в том, как определиться с выбором гидроаккумулятора по его основной характеристике, объему. Данный параметр должен соотноситься с характеристиками насоса. Зачастую при выборе оборудования для водоснабжения дома, уделяется больше внимание подбору самого насоса, а при выборе гидроаккумулятора многие полагаются на свои собственные, не всегда верные суждения.
При выборе гидроаккумулятора можно просчитаться в меньшую сторону, так как физический объем бака часто ошибочно принимают за объем вмещаемой жидкости. Например, гидробак на 24 литра, воспринимают как резервуар с соответствующим объемом. Это совершенно неверно.
24 литра это объем самого корпуса, но так как бак является расширительным, в нем находится мембрана, зажатая фланцем. Остальная полость бака заполнена воздухом под давлением, и когда насос загоняет воду в бак, она сжимает имеющейся там воздух еще больше, тем самым занимает часть пространства бака. Но занять бак водой полностью, на 100% невозможно, если он рабочий и его мембрана исправна, а в сам полость между корпусом и мембраной закачан воздух.
Со временем, в процессе длительной эксплуатации, воздух может из бака выходить и позволит занимать все больше места в баке.
Таким образом, при рабочем давлении 2 бара и дельте в 1 бар, в баке будет порядка 50% воды от его физического объема, то есть практически все баки работают в среднем, на половину: из 100 литров в баке будет запас 50, из 80 — 40, и так далее.
Не стоит забывать, что слишком большой гидробак, будет просто занимать лишнее место, а вода в нем будет застаиваться, не успевая своевременно перекачиваться.
Итак, рекомендации по подбору гидроаккумулятора.
· Если гидробак приобретается для поверхностного насоса с мощностью не более 1000 Вт, достаточно гидробака в горизонтальном исполнении объемом до 24 литров.
· Для работы насосов с мощностью более 1000 Вт, подойдет 50 литровый бак.
Минимальный рекомендуемый объем вычисляется по следующей формуле:
Amax — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
Pmax — давление выключения насоса, бар
Pmin — давление включения насоса, бар
Pвозд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар
Пример: Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса «Водолей БЦПЭ 0,5-50 У» со следующими установками:
K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)
Vt = 31,41 литр
Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л. Отметим, что бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии. Однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема. И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.
Важно: Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.
При установке напорного бака необходимо соблюдать следующие требования:
1. Гидроаккумулятор необходимо устанавливать на ровной поверхности, как можно ближе к реле давления.
2. Чтобы избежать дополнительных гидравлических потерь, необходимо, чтобы диаметр соединительного трубопровода соответствовал диаметру напорного патрубка насоса.
3. В систему можно установить 2 или более мембранных баков, но давление в воздушной камере каждого из них должно быть одинаковым.
4. Перед запуском необходимо заполнить систему водой, открыть самый дальний кран и включить насос, чтобы удалить весь воздух.
Чтобы избежать сложностей и обеспечить эффективную работу системы водоснабжения, выбор и установку гидроаккумулятора стоит доверить специалистам — опытным, проверенным компаниям, которые проведут точные расчеты и предложат вам подходящий вариант, а также качественно смонтируют оборудование.
Гидроаккумулятор — важный элемент системы водоснабжения, позволяющий не просто создать запас воды, но и обеспечить нормальное функционирование и предотвратить поломки других составляющих системы. Надежные модели от проверенных производителей прослужат вам долго и обеспечат бесперебойную подачу воды.
Источник3: tze1.ru
Гидроаккумулятор для воды: как выбрать Статья
Когда говорят «гидроаккумулятор», многие представляют обычный накопитель, емкость, в которую набирают воду. Но на самом деле это принципиально иное устройство, которое несколько сложнее, чем условная бочка для воды. Гидроаккумулятор это не просто емкость, в которую набирают воду, он выполняет и другие функции. О том, как устроен и как он работает, а также как его правильно выбирать и зачем он нужен, мы расскажем в нашей статье. В современных системах водоснабжения гидроаккумулятор играет достаточно важную роль, поэтому стоит задуматься о его покупке и установке.
Устройство гидроаккумулятора и принцип работы
Прежде всего, гидроаккумулятор это емкость для воды, но конструктивно она сложнее обычной бочки. В ней есть внутренняя мембрана, которая разделяют ее на две части (в одной вода, в другой воздух). Это необходимо для того, чтобы жидкость была под давлением, что позволяет регулировать и поддерживать напор воды в системе водоснабжения.
Также у гидроаккумулятора есть патрубок для воды и ниппель. Мембраны бывают разного типа, подробнее расскажем ниже. Собственно, принцип действия как раз в давлении, которое необходимо для нормальной системы водоснабжения. Разница с обычным накопителем в том, что гидроаккумулятор можно ставить где угодно, в отличие от обычной емкости, которую нужно размещать на высоте, чтобы она выполняла роль водонапорной башни. В целом, гидроаккумулятор выполняет три функции:
- Поддержание стабильного давления в системе водоснабжения.
- Хранение определенного объема воды, что, во-первых, позволяет использовать насос реже, во-вторых, дает запас если отключится электроэнергия.
- Защищает систему водоснабжения от гидроудара.
Почему использование гидроаккумулятора можно признать необходимым? А все дело в особенностях систем водоснабжения частных домов, о чем стоит рассказать немного подробнее. Насос всегда покупают с запасом, даже если в доме один кран, редко берут насос, который соответствует расходу воды одного крана. А если кранов несколько, то получается ситуация, когда за час каждый может израсходовать от 0,4 до 0,6 кубометров воды. Но когда вы открываете кран и включается насос, он будет пытаться отдать куда больше, вплоть до 4-7 кубометров в час (зависит от его характеристик).
Излишняя вода создает лишнее давление, которое совершенно не нужно. Получится гидроудар, правда современные насосы к этому готовы и автоматика отключит его для защиты системы. Но это будет происходить каждую секунду, а то и чаще. Поэтому делать систему водоснабжения без промежуточной емкости — серьезная ошибка.
Которая приведет не только к тому, что срок службы насоса очень серьезно сократится, но и к поломке смесителя и других частей системы водоснабжения. Поэтому серьезный запас по производительности (в несколько раз) для насоса попросту не нужен. Может показаться, что мы отвлеклись, но на самом деле это необходимо понимать, чтобы понять, зачем нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения.
Ниппель необходим для отведения воздуха в том случае, если давление превышает допустимые значения или воздух необходимо выпустить по иной причине. Фактически это воздушный клапан. В комплектацию обычно входит реле давления и манометр, которые необходимы для управления насосом и отслеживания актуальных параметров. С помощью реле можно настраивать желаемое давление, тут необходимые расчеты нужно делать самостоятельно.
Не стоит забывать, что для некоторой современной техники определенное давление в системе водоснабжения попросту необходимо для нормальной работы. Поэтому основной принцип работы гидроаккумулятора это поддержание необходимого давления, а также создание определенного запаса воды. Сегодня он является действительно необходимой и важной частью в системе водоснабжения и значительно выигрывает у обычного накопителя. А о том, какие они бывают и чем отличаются друг от друга, мы поговорим в следующей части статьи.
Виды гидроаккумуляторов
Гидроаккумуляторы бывают баллонного и мембранного типа. Баллонный — это бак с толстыми стенами, внутри которого находится баллон из каучука. В него набирается вода, а между стенками остается пространство для воздуха. При заполнении баллона водой, он расширяется, давление воздуха увеличивается, соответственно, увеличивается и давление в системе водоснабжения.
Получается эффект, когда воздух выталкивает воду. Когда давление воздуха сравняется с давлением воды, упадет и давление в системе водоснабжения, однако это происходит достаточно ровно и без резких скачков.
Гидроаккумуляторы мембранного типа также представляют собой бак, пространство внутри которого разделено мембраной на две части. В одной половине находится воздух, в другую закачивается вода. В остальном принцип действия такой же, как и в предыдущем случае.
Ключевая разница между двумя этими типами в том, что мембрана чаще всего не является сменной, тогда как грушу (баллон) вполне можно заменить самостоятельно. Конечно, если получится найти подходящую. Износ все равно есть, поэтому гидроаккумуляторы баллонного типа считаются более долговечными.
Также стоит отметить, что в мембранных моделях вода контактирует со стенками бака, что может привести к коррозии. Это в теории, на практике бак внутри покрывают защитным покрытием, которое этому препятствует. В целом, баллонный вариант несколько лучше, по причинам, которые мы указали выше, но и мембранный вполне можно использовать. Его недостатки не означают, что он прослужит 1-2 сезона, на самом деле срок их службы значительно дольше.
Кроме того, гидроаккумуляторы разделяют на горизонтальные и вертикальные. Тут никакой принципиальной разницы нет, но этот момент стоит учитывать перед покупкой. Выбор конкретного типа зависит от того, где и как вы планируете его устанавливать, тут никаких ограничений нет. Правда, на практике для насосных станций чаще покупают горизонтальные модели, так как их проще установить на насос. А вот если у вас скважинный насос, то тут лучше вертикальная, потому что в этом случае гидроаккумулятор обычно устанавливают в помещениях и вертикальные модели гораздо удобнее.
Как подобрать объем
Отдельно стоит рассказать о том, как выбрать объем гидроаккумулятора. На самом деле, они не бывают такие большие, как накопители. Это если говорить про бытовые приборы, промышленные бывают и достаточно большого объема, но их делают по индивидуальным заказам, делают сложные расчеты. Объем гидроаккумулятора важен по двум причинам:
- Продление службы насоса, чем реже он будет включаться, тем лучше.
- Запас воды, который у вас будет в случае отключения электричества.
Оба пункта имеет смысл разобрать подробнее. Продление службы насоса в данном контексте особого значения не имеет. Большинство насосов рассчитаны на то, что они будут включаться до 30 раз в час, чего более чем достаточно (мы говорим про специализированные типы). Разумеется, чем меньше, тем лучше, но тут стоит быть реалистом.
Нет домов, где воду используют постоянно и целый день, поэтому огромный объем не нужен. Но от количества потребителей исходить все же стоит. Если это 2-3 точки, то тут будет достаточно гидроаккумулятора от 30 до 50 литров. Если это от 4 точек, то тут уже нужно смотреть на модели от 50 до 100 литров. Если больше 8, что бывает в самых больших домах, то тут уже от 150 литров.
Правда, 8 кранов не говорит о том, что они будут работать одновременно.
Да, в любом случае можно просто купить гидроаккумулятор приличного объема (от 100 литров). В данном случае больше — не меньше, минус только в том, что его цена будет более высокой, плюс нужно найти место для его установки. А если электричество отключают часто, то тут уже точно, чем больше, тем лучше.
Но не забывайте о таком эффекте, как застой воды, поэтому гнаться за экстремальными значениями по запасу воды все же не стоит. В гидроаккумуляторе всегда будет вода, которая не уходит в систему водоснабжения. Поэтому в тех случаях, когда водой пользуются лишь несколько раз в день (например, живет один человек, который готовит, моет посуду, ходит в туалет и т.д.), огромный запас воды не нужен.
Также стоит рассказать про номинальное давление, выше мы писали, что поддержание давления в системе водоснабжения — ключевая функция гидроаккумулятора. Номинальное давление — это давление воздуха, которое есть при пустом баке (отсутствии воды). У каждого гидроаккумулятора этот показатель свой, кроме того, его можно менять, но лучше этого не делать.
Просто потому, что это приведет к снижению срока службы баллона или мембраны. Ну и давление в целом рассчитывается исходя из разных параметров, например, из высоты, на которую должна подаваться вода. Но эти вопросы мы в статье рассматривать не будем. В среднем, номинальное давление должно быть не менее 1,6 Атм. В большинстве случаев этого будет более чем достаточно.
Техническое обслуживание гидроаккумулятора заключается в периодическом осмотре корпуса, проверке давления, а также замене баллона. Рекомендации по сроку, через который его нужно менять, каждый производитель дает индивидуально, но в среднем это один раз в 4-5 лет. То есть, не стоит ждать, пока он выйдет из строя, менять его нужно заблаговременно. Ну а подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения не является очень сложной задачей, это сможет сделать каждый самостоятельно. В комплекте должна быть инструкция и рекомендация, никаких специальных инструментов для монтажа покупать не нужно.
Для системы автономного водоснабжения гидроаккумулятор является важной и незаменимой частью. В этой статье мы подробно написали про все его плюсы, а вот минусов у него нет. То есть, нет никаких серьезных причин не использовать гидроаккумулятор.
Источник4: tze1.ru