Если количество точек водоразбора (смеситель, унитаз, стиральная, посудомоечная машины и другие) в доме не превышает 2-х, и у насоса производительность, не превышает 1,5-2 м 3 /ч – то для такой домашней системы достаточно гидроаккумулятора на 24 литра. Если же количество точек составляет 3-5 штук, а производительность насоса меньше 3,5 м 3 /ч то необходимо приобретать расширительный бак на 50 литров или на 80 литров соответственно. Гидроаккумулятор на 100 необходим в случаях, когда количество точек водоразбора превышает 6, а производительность насоса – 5 м 3 /ч. При выборе горизонтальный бак или вертикальный следует руководствоватся тем что только у вертикальных баков объемом от 100 литров есть специальный ниппель для стравливания воздуха, поэтому гидроаккумуляторы меньшего объема можно выбирать только исходя из внешних признаков.
2. Как примерно рассчитать объем гидроаккумулятора?
Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала определить его назначение:
— для исключения чрезмерно частого включения насоса;
— для поддержания в системе давления при выключенном насосе;
— для некоторого резерва воды;
— для компенсации пиковых значений при потреблении воды.
Стоит отметить, что чем ближе к насосу Вы установите гидробак, тем он лучше будет работать. К примеру, если Вы установите насос в подвале и рядом с ним поставите первый гидроаккумулятор, а второй закинете на чердак, то объем воды во втором гидробаке будет меньше, поскольку на уровне чердака давление воды будет ниже. В случае же, если оба гидроаккумулятора Вы установите на первом этаже, то и заполнение их будет почти одинаково.
Выбор гидроаккумулятора с точки зрения использования его для обеспечения резерва определенного количества воды в случае отключения электроэнергии зависит от того, какой резерв необходим именно Вам.
А как выбрать гидроаккумулятор для исключения частого включения насоса? Как известно, насос не рекомендуется включать чаще, чем один раз в минуту. В бытовых системах, как правило, применяются насосы, имеющие производительность примерно 30л/мин (1,8 м 3 /ч). С учетом того, что вода в гидроаккумуляторе занимает примерно 50% объема (остальное – воздух под давлением), то гидроаккумулятор объемом 60–80 литров с легкостью справится с этой задачей.
При выборе гидроаккумулятора с точки зрения компенсации пиковых значений при потреблении воды, необходимо рассмотреть некоторые расходные характеристики точек потребления воды в быту:
— туалет – 1,3 л/ мин;
— кухонная мойка – 8,4 л/мин.
Допустим, что туалетов у нас два, и все вышеперечисленные точки одновременно потребляют воду. Суммарный объем получается примерно 20 литров. Учитывая процент заполнения воды в гидробаке и то, что производители насосов допускают не более тридцати включений насоса в час, объема 60–80 литров в нашем примере для бака будет вполне достаточно.
3. Правильный подбор гидроаккумуляторов для систем индивидуального водоснабжения достаточно сложен.
Существует большое количество исходных данных, которые необходимо учитывать. 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 еще и субъективные факторы. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случиться, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?
Отметим, что до настоящего времени, по нашему мнению, никаких методик выбора размеров гидроаккумуляторов в России не было.
Во-первых, потому что в России не было индивидуальных систем водоснабжения. Во-вторых, слишком разные требования у людей к таким системам.
Предлагаем методику подбора объема гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчета UNI 9182.
Начнем с того, что если у Вас в доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения c гидроаккумулятором 24 литра. Смело покупайте ее. Она оптимальна в тех случаях, когда число постоянно проживающих людей в доме до четырех человек. Даже если Вам потребуется в перспективе увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объемом 24 литра.
Методика же расчета предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ваннами и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды.
1. Определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек разбора в Вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.
2. Заполните таблицу 1. Ее вторая колонка представляет собой таблицу коэффициентов частоты использования каждого вида оборудования (Сx). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в Вашем доме (n). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на n. Просуммируйте значения этой колонки. Вы получите суммарный коэффициент потребления воды Вашего дома.
Таблица 1. Определение суммарного коэффициента потребления Су
Коэффициент использования Сх
Количество каждого вида n
Подбор мембранного бака для водоснабжения
Основные критерии выбора мембранного расширительного бака для дома
Работа системы горячего водоснабжения основана на циркуляции горячей воды, а значит, предполагает постоянное изменение давления. Для стабилизации давления в системе, обеспечения постоянного напора воды, предотвращения повреждения труб и преждевременного износа оборудования используется расширительный бак. Как выбрать гидроаккумулятор для ГВС — разберёмся в этой статье.
Зачем нужен расширительный бак
Расширительный бак предназначен для устранения перепада давления воды в системе горячего водоснабжения. Объём воды и, соответственно, давление уменьшается при понижении температуры и увеличивается при её увеличении. Постоянно растущее давление, если его вовремя не сбросить, может привести к повреждению или разрыву труб, но постоянный сброс горячей воды из системы приведёт к падению давления и слабому напору. Основные задачи гидробака:
- предотвращение гидроударов (скачкообразных изменений давления) в системе водоснабжения;
- предупреждение преждевременного износа насосного оборудования и продление срока его эксплуатации;
- создание запаса воды.
Расширительный бак, заполненный воздухом с определенным давлением, компенсирует увеличение объёма горячей воды и создаёт оптимальные условия для работы насосной станции. Его вместимость обычно составляет одну десятую ёмкости всей установки, но обязательно не менее 4%. Слишком маленький гидроаккумулятор просто не будет работать должным образом.
3 ключевых критерия выбора расширительного бака
Большинство покупателей при выборе гидроаккумулятора смотрит только на его объём, что отчасти верно, но кроме объёма Важно учитывать конструкцию и рабочее давление .
Конструкция
Расширительный бак состоит из стального резервуара с двумя отсеками, разделёнными эластичной мембраной. Один из них содержит воздух или азот и действует как «подушка», которая поглощает изменения объёма воды, заполняющей контур. Бак изготавливается из стали. Мембрана обычно изготавливается из EPDM — материала с высокой эластичностью и термостойкостью. На баке установлен небольшой клапан, позволяющий стравить или закачать воздух в случае отсутствия давления.
По расположению бака различают два вида гидроаккумуляторов:
- Вертикальные гидроаккумуляторы.
- Горизонтальные гидроаккумуляторы.
Давление
Минимальное рабочее давление должно быть таким, чтобы в любой точке контура и при любом рабочем режиме установки существующее давление было больше атмосферного давления или напряжения насыщения водяного пара при максимальной рабочей температуре. Оно должно быть достаточным, чтобы избежать кавитации. В любом случае, чем выше рабочая температура, тем выше должен быть запас прочности — минимум 0,2 бара для систем при температурах ниже 90 °C и 0,5 бара для систем при более высоких температурах.
Максимальное рабочее давление будет немного меньше установленного давления для предохранительного клапана, которое, в свою очередь, будет меньше самого низкого из максимальных рабочих давлений оборудования и аппаратов, которые являются частью контура. Обычно максимальное рабочее давление составляет от 8 до 10 бар в зависимости от модели гидроаккумулятора.
Минимальное и максимальное давление должно быть скорректировано в соответствии с высотой расположения расширительного бака.
Объём
«Чем больше бак, тем больше в нём воды про запас» — ошибочное суждение. Задача расширительного бака — регулировать давление в системе, а не накапливать воду. Выбирать объём бака рекомендуется по числу водозаборных точек:
- 1-2 точки — до 50 л;
- 3-4 точки — 80-100 л;
- 4-5 точек — 150-200 л.
Важно учитывать не только количество точек забора воды, но и мощность насоса:
- 0,5 кВт — от 24 л;
- 1 кВт — 50 л;
- 1,5 кВт — 100 л;
- 2 кВт — более 100 л.
Это приблизительные значения, которые должны служить ориентиром при выборе объёма гидроаккумулятора в зависимости от мощности насоса. Точный расчёт объёма проводится по формуле:
- Vt — объём бака (литр);
- Аmах (бар) — максимальный объём потребляемой воды (литры/мин);
- Pmin (бар) — минимальное давление, при котором происходит запуск насоса;
- Рmах (бар) — максимальное давление, при котором насос отключается;
- Ррrес (бар) — начальное давление в резервуаре;
- К — коэффициент, соответствующий мощности насоса Р, для расчёта объёма запаса воды Vu = К Аmах.
Стандартное начальное давление расширительного бака — 0,2 бара.
Полезные советы
Одна из частых трудностей монтажа гидроаккумулятора — выбрать место его установки. Расширительный бак надо подключать к подаче у котла, перед насосом или запорной арматурой. Разумеется, для удобства использования его лучше устанавливать в месте, обеспечивающем к нему свободный доступ. Чаще всего он располагается в котельной, хотя может быть размещён и в другом отдельном подсобном помещении. Во время сборки и установки агрегата к нему можно подключить электромагнитный расходомер, который упростит контроль давления, температуры, уровня воды в резервуаре и его периодическое обслуживание.
Агрегат прослужит дольше, если он установлен вертикально с воздушной камерой вверх. Правильное подключение к системе всегда производится через запорный шаровой кран. После сборки нужно настроить соответствующее начальное давление, которое можно найти на паспортной табличке. Важно, чтобы оно не было слишком высоким, поэтому при превышении давления следует выпустить немного воздуха, нажав на клапан. Если давление низкое, нужно дополнить резервуар воздухом при помощи насоса.
Расширительный бак имеет решающее значение для безопасности и правильной работы системы горячего водоснабжения, поэтому к его выбору, установке и обслуживанию нужно подходить максимально ответственно.
Устройство гидроаккумулятора для водоснабжения: принцип работы, расчет объема, настройка
Сегодня в большинстве частных домов имеется автономная система водоснабжения, она обеспечивает бытовые потребности его жителей в воде. Но её функционирование не будет эффективным без такого компонента, как — расширительный бак. Важно понимать, зачем нужен расширительный бак в системе водоснабжения, и как он работает. Также для корректной работы системы важно знать устройство расширительного бака мембранного типа для водоснабжения и особенности его выбора и подключения.
Расширительные баки мембранного типа
Функции мембранного бака
Для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения: он позволяет индивидуальному водопроводу работать длительное время без перебоев.
Функции
Для чего нужен расширительный бак в системе водоснабжения — он обеспечивает запрограммированный уровень давления в магистрали, производит накапливание определённого объёма воды и подачу её по требованию пользователю с нужным напором.
Помимо этого, устройство:
- оберегает насос от преждевременного износа — наличие водяного резерва позволяет ему не запускаться при каждом включении крана;
- предохраняет от резких и частых изменений напора в магистрали, особенно если точек забора воды несколько;
- уберегает от гидроударов, они возникают при запуске насоса.
Наличие ёмкости позволяет при маленьком потреблении воды пользоваться ею без включения насоса, так как вода подаётся из накопительного резервуара.
Купить гидроаккумулятор и необходимые для него принадлежности можно в нашем интернет-магазине.
Устройство
Гидробак мембранного типа для водопровода — металлический резервуар полностью герметичный.
Устройство расширительных баков
Внутри него два отсека, они разделены резиновой эластичной мембраной. Один отсек для воздуха, второй — для воды.
Со стороны водяного отсека имеется отвод, к нему подсоединяют водопроводные трубы. С другого края расположен золотник, через него происходит накачка воздуха. Вместо воздуха, нередко в воздушную камеру накачивается азот, это защищает стенки от коррозии.
Материалы, используемые при изготовлении этих агрегатов, должны отвечать требованиям гигиены, которые распространяются на питьевую воду. Обычно при изготовлении мембраны применяется резина — натуральная каучуковая, синтетическая бутиловая или этилен пропиленовая. Допускается контакт данного изделия с водой, предназначенной для питья, так как это не влияет отрицательно на её качество.
Стандартное значение давления в системе достигает 12 атм (в рабочем состоянии), эксплуатационный температурный уровень — до 80 градусов. Ёмкости для холодной и горячей воды различаются по цвету:
- белые — горячая;
- синие — холодная.
Горизонтальный гидроаккумулятор
Мембранные аппараты на рынке представлены двух видов:
- Со сменной грушей — при разрыве, возможно её замена. Вытаскивается она через фланец, он зафиксирован при помощи болтов. Такие агрегаты могут быть горизонтальной или вертикальной формы.
Особенности такого вида — накопленная вода хранится внутри груши, и она не соприкасается со стенами резервуара. Это оберегает металлические стенки ёмкости от коррозийных процессов, а воду от загрязнения.
- С фиксированной мембраной — она жёстко закреплена внутри корпуса, её невозможно заменить. При износе или порыве, потребуется полная замена устройства.
В данной модели вода взаимодействует с металлическими стенками ёмкости, что ускоряет разрушение металла.
Принцип работы расширительного бака
Принцип работы гидроаккумулятора
Как работает расширительный бак в системе водоснабжения: принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения простой. При запуске системы, при помощи насоса производится заполнение водяного отсека водой до максимума.
Одновременно происходит уменьшение количества воздуха в соседней камере, что вызывает повышение давления до заданного уровня, и приводит к запуску насоса. Во время пользования водой, воздушные массы давят на мембрану, и осуществляется выталкивание воды из ёмкости.
Напора, создаваемого в воздушной камере, достаточно, чтобы обеспечить бытовые нужды в воде жителей коттеджа на некоторое время без работы насоса.
Если давление опустится до минимального значения, реле даст команду насосу, и произойдёт его включение. Вода начнёт подаваться из водопроводной сети и заполнять ёмкость.
Расчет объема бака
Гидроаккумуляторы выпускают разного объёма, от 20 до 1000 литров. Какой объем расширительного бака нужен для водоснабжения частного дома или квартиры? Нужно помнить — если у прибора съёмная мембрана, то воды в ёмкости будет всего 30% от общего объёма. К примеру, при резервуаре 100 литров, воды там будет — 30 л.
Объём воды в баках разного вида
Формула для расчёта общего объёма гидроаккумулятора выглядит так: Vt=K*Amax*((1+Pmax)*(1+Pmin))/(Pmax-Pmin)*(1+Pвозд.), где:
- Vt — общий объём;
- Amax – придельный расход воды л/минуту;
- К – коэффициент, на него влияет мощность насосного оборудования;
- Pmax – настроечные показатели реле при отключении насоса (бар),
- Pmin – значения реле при запуске гидронасоса (бар);
- Pвозд. – уровень напора в резервуаре (бар).
Для определения коэффициента можно пользоваться таблицей:
| Производительность гидронасоса | 0,55 до 1,5 | 2,2 до 3 | 4 до 5,5 | 7,5 до 9 |
| Коэффициент | 0,25 | 0,375 | 0,625 | 0,875 |
Существует ещё одна формула, по которой можно рассчитать объём гидробака: Vt = 16,5 x (Gmex/A) x (Ps x Pa/Ps — Pa) x (1/Pp), где:
- Vt — объём (в литрах);
- Gmex — придельный расход воды (л/мин);
- A — допустимое количество запусков насоса в час;
- Pa — уровень напора при включении оборудования (атм);
- Ps — показатель напора при отключении (атм);
- Pp — предварительное давление в ёмкости (Pa — (0,2 — 0,3)).
Виды расширительного бака
Критерии выбора
Есть ряд моментов, которые обязательно нужно учитывать, приобретая мембранное устройство.
Объём
Чтобы определить объём требуемого агрегата, надо знать:
- сколько людей будет пользоваться водой;
- сколько точек водозабора в доме — краны и бытовое оборудование;
- сколько раз будет включаться и отключаться насоса за час.
По мнению профессионалов, выбирая ёмкость с мембраной, надо ориентироваться на такие правила:
- Если потребителей воды больше 3-х, и имеется насос с производительностью до 2 куб. в час, то подойдёт агрегат на 20 — 24 литра.
- При наличии потребителей от 4 до 8, и производительности гидромашины до 3,5 куб — подойдёт ёмкость на 50 литров.
- Если пользоваться водой будет более 10 чел, и в наличии насос с производительностью 5 куб, надо брать 100 литровый бачок.
Подбирая оборудование нужно понимать, что чем размер резервуара больше, тем число включений насоса будет меньше. При небольшом баке, он будет включаться чаще, что приведёт к скачкам напряжения в системе.
В ролике рассказывают о правилах выбора бака
Надо помнить, что для большой по объёму емкости требуется иметь подходящее место для её размещения. Ведь 100 литровый бачок имеет высоту около 850 мм и диаметр 450 мм.
К сведению! Паспортный объём — это размер всего резервуара. Но воды там размещается намного меньше.
Производитель
Определяясь с моделью аппарата, нужно обязательно обращать внимание на производителя. Не следует брать самые дешёвые приборы, в них используется низкокачественное сырьё, что приведёт к недолгой службе оборудования. Но главное, это отрицательно отразится на качестве питьевой воды.
Если вы приобретаете расширительный бочок, у которого съёмная мембрана, то следует уточнить цену комплектующих. Нередко производители сознательно делают завышение стоимости, и соответственно ремонт такой модели обойдётся вам очень дорого. Вообще, рекомендовано брать ходовые виды, на них проще найти детали для замены.
Форма
Расширительные баки выпускают как горизонтальные, так и вертикальные.
Вертикальный расширительный бак
При наличии маленькой площади, или если ёмкость имеет большой объём, то лучше выбирать вертикальную модель — она займёт немного места. Устанавливается такой резервуар на ножках.
Приборы горизонтальной формы обычно подвесные и имеют небольшую вместительность воды. Они крепятся к стене при помощи специальных креплений.
Подключение гидроаккумулятора
Установка расширительного бака в системе водоснабжения производится при температуре не ниже 0 градусов. Процесс подключения одинаковый для любой модели — вертикальной или горизонтальной.
Важно! Перед установкой оборудования манометром нужно померить давление, оно должно быть близко к паспортным показателям.
Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения производится в следующем порядке:
- Определяется место установки — отступ от стены минимум 60 см. Устройство должно находиться со стороны всасывания насоса. Важно выбрать место, чтобы была возможность свободного подхода к оборудованию, для проведения работ по обслуживанию и ремонту.
- Монтируется прибор на стенке или полу, после чего производится заземление.
Установленный бак
- К патрубку резервуара подсоединяется пятивыводной штуцер, для этого используется фитинг-американка.
- Затем, к имеющимся выходам поочерёдно подсоединяются: реле, насос, манометр и разводная труба (она отвечает за подачу воды).
Диаметр водопроводной трубы должен быть такой же или чуть больше, чем размер принимаемого патрубка. Кроме того, между аппаратом и насосом нельзя размещать техническое оборудование, это приведёт к увеличению гидросопротивления в водопроводе.
Измерение и регулировка давления
В документах к аппарату прописано стандартное давление, которое установлено для данного вида расширительного бачка. Среднее значение 1—3 бар.
На определение данного показателя влияет расположение резервуара по отношению к водопроводной системе. Если ёмкость находится с ней на одном уровне, то достаточно, чтобы давление было больше на 0, 2 атм.
При нахождении мембранного бачка выше водопровода, каждые 10 метров требуется добавлять дополнительно 1 атм.
В видео рассказывают, какое давление должно быть в гидроаккумуляторе
После подключения оборудования, его необходимо настроить, но сначала надо проверить уровень давления внутри. Есть два варианта узнать это:
- По встроенному манометру, который закреплён на внешней стороне резервуара. Он имеет шкалу, по ней определяется уровень давления внутри ёмкости. Но сначала, следует удостовериться в правильности работы прибора. Для этого, требуется закрыть клапаны, для отсечения ёмкости от водопроводной системы. По истечению 10 минут, надо накачать в воздушную камеру воздух, а затем спустить. Если, стрелка плавно смещается — всё в порядке.
- При отсутствии манометра используется портативный аналог. Разъём у таких манометров совпадает с разъёмом на выпускном клапане расширительного бака. Он одевается и плотно фиксируется. После чего, открывается клапан, и прибор покажет уровень внутреннего давления на текущий момент.
Измерение давления
Настройка и регулировка
Если давление в воздушной камере ёмкости не соответствует необходимым показателям, то его следует довести до заданного уровня. Для этого необходимо подкачать или спустить воздух из воздушной камеры. Каждая мембранная ёмкость имеет золотник, к которому можно подсоединить насос от велосипеда или автомобиля, и произвести подкачку.
Возможно для этой цели использовать баллон со сжатым газом. Для этого, его достаточно подсоединить к ёмкости шлангом. Потом, надо открутить вентиль на баллоне, и газ заполнит камеру резервуара.
Следует следить за показаниями манометра, чтобы по достижению нужного показателя, вовремя закрыть вентиль на баллоне.
Если давление выше необходимого уровня, то надо стравить воздух нажав на ниппель, так вы сможете достигнуть нужный показатель.
После чего, следует произвести настройку реле давления. Для этого, требуется открыть крышку, и используя большую гайку P установить максимальный уровень давления, а малой гайкой ДP задать минимальное значение.
При просмотре ролика можно узнать, как правильно настроить давление в гидроаккумуляторе
В процессе функционирования оборудования, напор может понижаться. Если такое произошло, следует подкачивать воздух, это необходимо производить, чтобы поддерживать эффективную работу прибора.
Техническое обслуживание бака
В период эксплуатировании данной конструкции, раз в год нужно проводить профилактический осмотр. Это:
- проверка давления в газовом отсеке;
- визуальный осмотр агрегата снаружи;
- обследование измерительных устройств — манометра, клапанов и реле;
- инспектирование водопроводной магистрали на герметичность;
- проверка мембраны на целостность
Возможные неполадки оборудования
Как и любое устройство, гидроаккумулятор может ломаться. Основные неполадки связаны с механическими повреждениями корпуса или разрывом мембраны.
Если в корпусе обнаружены повреждения или нарушена герметичность, то исправить это можно лишь в сервисе.
Определить наличие разрыва мембраны возможно по таким признакам:
- кран «плюётся» водой;
- манометр показывает высокое давление, снижение которого происходит резко;
- когда воздух спущен, а через ниппель течёт вода.
Замена мембраны
Если проблема кроется в мембране, то её необходимо заменить, но это возможно сделать при наличии устройства со сменной резиной. В противном случаи, придётся производить замену всего агрегата.
Ещё один признак плохой работы аппарата — если из крана течёт вода маленьким напором. Это говорит о недостатке воздуха, и требуется подкачка.
В видео рассказывают о конструкции и работе гидроаккумулятора
Коротко о главном
Мембранный бак для водоснабжения для чего нужен? Он создаёт в магистральном водопроводе требуемый уровень давления, и обеспечивает резервный запас воды. Без него, нормальная работа автономного водопроводного узла невозможно. На рынке представлены гибробаки различного объёма, кроме того они различаются мембранной пластиной, которая может сниматься или бывать жёстко зафиксирована.
Принцип работы расширительного бака в системе водоснабжения прост. В момент запуска оборудования, воздух давит на мембранную пластину, что приводит к выталкиванию воды.
Расчёт объёма, проведение монтажных работ и настройку расширительного котла можно сделать самостоятельно. Необходимо только ознакомиться с технической документацией оборудования, и строго следовать инструкции по установке и подключению.
Какой гидроаккумулятор вы выбрали и почему?