Гидроаккумуляторный бак (или гидроаккумулятор) – это емкость для воды с эластичной резиновой мембраной в виде груши, расположенной внутри и герметично соединенной с металлическим корпусом гидробака фланцем, имеющим резьбовое соединение для подключения к водопроводной сети. Пространство между металлическим корпусом гидроаккумулятора и мембраной заполнено воздухом, давление которого составляет 1,5-2 бара. Гидроаккумуляторные баки применяются для смягчения гидравлических ударов и поддержания постоянного давления как в бытовых, так и в промышленных установках. Ведь именно гидроаккумулятор при выключенном насосе обеспечивает давление в системе водоснабжения.
В чем же заключается принцип работы гидроаккумулятора?
При попадании воды под давлением из колодца или скважины, присоединённая к водопроводу мембрана увеличивается в объёме. Соответственно, объём воздуха, находящегося между металлическими стенками гидробака и мембраной, начинает уменьшаться, тем самым создавая еще большее давление.
Как только достигается установленный уровень давления, реле давления размыкает контакты подачи на насос электроэнергии и он отключается. Что же получается? Находящийся между мембраной и корпусом гидроаккумулятора воздух давит под давлением на находящуюся внутри “грушу” с водой.
При открытии крана на подачу воды, давящий на мембрану воздух под давлением будет выталкивать из гидробака воду к вам в кран. При этом в мембране по мере расхода воды давление, накаченное насосом, будет падать. И как только оно упадёт до установленного уровня, контакты на реле давления снова сомкнутся и насос вновь заработает.
Таким образом, в гидроаккумуляторе в рабочем состоянии всегда находится и вода и воздух, отделенные друг от друга резиновой мембраной. Стоит отметить, что давление воздуха, находящегося в полости гидроаккумулятора, в процессе эксплуатации может уменьшаться. Рекомендуется один раз в год проверять давление воздуха в гидробаке при отсутствии в нем воды.
Если оно меньше нормы, можно его подкачать через ниппель с применением простого автомобильного насоса. Стоит также иметь ввиду, что вода никогда не заполняет полностью весь объем гидроаккумулятора. Реальный объем находящейся в нем воды зависит от целого ряда параметров: от формы гидроаккумулятора, изначального давления воздуха в нем, геометрической формы и эластичности диафрагмы, заданных верхнего и нижнего пределов реле давления и др.
Различные типы гидроаккумуляторов
Гидроаккумуляторы в зависимости от способа их установки бывают горизонтальные и вертикальные. Какой гидроаккумулятор лучше выбрать? Если позволяют габариты помещения, то следует обратить внимание на то, как осуществляется удаление скапливающегося внутри резиновой мембраны воздуха.
Все дело в том, что в находящейся в системе водоснабжения воде всегда присутствует растворенный воздух. И со временем этот воздух из воды выделяется и скапливается, образуя воздушные пробки в различных местах системы.
Для удаления воздушных пробок в конструкции гидроаккумуляторов больших объемов (100 литров и более) дополнительно предусмотрен фитинг, на котором устанавливается клапан, через который скапливающийся в системе воздух периодически стравливается. У гидроаккумуляторов вертикального типа емкостью от 100 литров весь воздух скапливается в верхней их части и удаляется при помощи данного воздухоудалительного клапана.
В горизонтальных гидроаккумуляторах воздух можно удалить при помощи дополнительного участка трубопровода, который состоит из шарового крана, выводного воздушного ниппеля и слива в канализацию. Гидроаккумуляторы, имеющие небольшой объем, такого фитинга не имеют. Их выбор оправдан разве что удобностью компоновки в небольшом помещении. Удаление скапливающегося в них воздуха возможно только при периодическом полном опорожнении.
Как выбрать гидроаккумулятор? Расчет объема гидроаккумулятора
Как 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 м3/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.
Как выполнить расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе?
Какое давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть изначально? Если он установлен у Вас в подвале, то минимальное значение давления можно запросто посчитать. Для этого берем высоту в метрах от верхней точки системы водоснабжения до подвала. Например, для дома из двух этажей это около 6–7 метров. Затем прибавляем к данному числу 6 и делим на 10.
В результате получим необходимое нам значение в атмосферах. Так, например, для двухэтажного дома расчетная величина минимального давления воздуха в гидроаккумуляторе составляет (7 + 6 )/ 10 = 1,3 атмосферы. Если давление в гидроаккумуляторе будет меньше этого значения, то вода из него на второй этаж поступать не будет.
Завышать эти значения также не следует, в противном случае в гидробаке просто не будет воды. Устанавливаемое производителями давление воздуха обычно составляет 1,5 атм., но может получиться и так, что в приобретенном Вами гидроаккумуляторе величина давления окажется другой. Поэтому следует сразу после покупки проверить давление воздуха внутри гидроаккумулятора при помощи обыкновенного манометра, подсоединив его к ниппелю гидробака, и в случае необходимости увеличить давление при помощи автомобильного насоса. При использовании гидробака в сочетании с насосом давление воздуха в нем должно быть таким же, как величина нижнего предела включения насоса.
Как правильно накачать воздух в гидроаккумулятор – особенности процедуры, возможные ошибки
Для комфортного проживания в частном жилом доме требуется устройство системы автономного водоснабжения. Потребители получают чистую воду из скважины, пробуренной на участке, которая проходит многоступенчатую систему очистки. Давление в системе водоснабжения регулируется мембранным баком, который создаёт необходимый напор и исключает риск гидроудара, способный вывести чувствительные приборы из строя. Для создания рабочего напора необходимо знать, какое давление должно быть в гидроаккумуляторе.
Мембранный бак в жилом доме
Виды гидробаков
Гидробак представляет собой металлический резервуар, предназначенный для накопления воды из скважины с последующей раздачей её потребителям под напором. Внутреннее пространство стального резервуара разделено на 2 зоны – сухую и мокрую, посредством гибкой упругой мембраны. В сухую зону нагнетается азот или атмосферный воздух, в результате чего мембрана растягивается, создавая давление в гидробаке на плохо сжимаемую среду – воду, находящуюся в мокром отсеке. В результате, жидкость стремится покинуть мембранный бак, и, при открывании крана в санузле, появляется напор.
Гидробаки, представленные на рынке, разделяются на несколько типов по разным критериям:
- По типу конструктивного исполнения – горизонтальные и вертикальные. Первый тип используется в небольших домах, с 1 – 2 точками разбора, так как имеет небольшой рабочий объём мокрой камеры – до 50 литров. Второй вид баков более распространён среди владельцев частных жилых домов, и бытовые гидробаки данной категории предлагаются на рынке с объёмом до 200 литров.
Горизонтальный резервуар
- По типу упругой диафрагмы – баллонные и мембранные. В баллонных устройствах резиновая оболочка выполнена в виде груши, и закачиваемый воздух распределяется только по поверхности полимерного материала. Мембранные баки разделяют 2 отсека упругой диафрагмой, растягивающейся под воздействием сжатого воздуха. Оболочка крепится к внутренней поверхности стального сосуда на фланцы, и закачиваемый газ имеет прямой контакт со стальными стенками.
- По месту устройства – чаще всего применяются накопительные ёмкости напольного исполнения, на 3 стальных опорах. Однако в целях экономии полезной площади, встречаются баки с встроенными кронштейнами, предназначенные для монтажа на стену.
Внутреннее строение диафрагменной ёмкости
- Как накачать гидроаккумулятор воздухом? Большинство приборов снабжаются ниппелем для нагнетания воздуха, но некоторые устройства его не имеют.
Как рассчитать давление в ёмкости
- Допустимый предельный расход с учётом всех точек разбора, л/мин.
Схема работы бака
- Интенсивность работы оборудования, которое определяется путём среднего количества включений насосного оборудования в час. Данный показатель может быть дробным и составлять 0,1, …. 0,5.
- Требуемый параметр, который нужно задать в сухом отсеке мембранного резервуара, бар.
- Параметры автоматических настроек оборудования. Здесь учитывается минимальная и максимальная величина напора, которое необходимо достичь для включения или отключения насоса. Регулировка реле давления воды для гидроаккумулятора 50 литров или другого объёма позволяет контролировать работу оборудования.
Напор в сети частного дома
Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе 100 литров и менее? Рассмотрев конкретный пример, можно быстро определить расчётный напор в воздушной камере. Если стандартный коттедж в 2 этажа с подвалом имеет высоту до наивысшей точки разбора 9,5 метров, то в рабочей камере гидробака потребуется F = (9,5 + 6) / 10 = 1,55 атм. Эта величина соответствует нормальному показателю для бытовой водопроводной сети, и каждый бак, представленный на рынке, удовлетворяет таким параметрам.
Как отрегулировать систему водоснабжения с насосом и гидробаком
- Как правильно накачать воздух в гидроаккумулятор? Создаётся первоначальный напор, нагнетаемый в сухой отсек гидроаккумулятора и определяемый, исходя из приведённых выше расчётов. Давление в гидроаккумуляторе 24 и более литров нагнетается через ниппель на корпусе, с помощью автомобильного насоса с гибким шлангом и манометром.
Нагнетание воздуха в ёмкость
- После того, как рабочее давление в гидроаккумуляторе задано, и в сети установился нормальный напор, необходимо подключить к прибору программируемое реле. Прибор включается в электрическую сеть, и на нём выставляются верхний и нижний пределы допустимого напора в водопроводной сети.
Если на основании рассмотренного выше примера оптимальное давление в ресивере насосной станции для воды составляет 1,55 атм., то граничные условия для срабатывания автоматики могут быть выставлены в диапазоне от 1,6 до 3 атм.
Таким образом, при правильном подключении и настройки реле давления гидроаккумулятора, после падения его значения до 1,6 атм., насосное оборудование автоматически начнёт работать. При достижении рабочего напора до максимального значения – 3 атм., наос отключится и разбор воды будет производиться до повторного падения показателя до 1,6 атм. Настройка гидроаккумулятора завершена.
Для механического контроля рабочего напора в сети, на выходном патрубке мембранного бака монтируется манометр, который показывает точные показатели на текущий момент, в атм. или бар.
Манометр на мембранной ёмкости
Чтобы соединить магистральный трубопровод, спускной клапан, реле и манометр в один конструктивный узел, в сантехнических магазинах продается специальное устройство – пятивыводной штуцер. Фитинг накручивается одним концом на патрубок агрегата, а к 4 другим соединениям разного диаметра монтируются остальные элементы, обеспечивающие бесперебойную работу системы. Работа и регулировка реле давления воды для гидроаккумулятора от глубинного насоса зависит в данном случае от герметичности всех соединений на штуцере. Ниже описан подробный алгоритм регулировки системы:
Как отрегулировать реле
- При опорожнённой водяной камере проверяется заданный параметр в сухом отсеке. Он должно соответствовать расчётным значениям.
Слив воды из гидробака
- При регулировке гидроаккумулятора проверяется герметичность всех резьбовых соединений, так как, при образовании течи в процессе эксплуатации системы, напор начнёт падать.
- Граничные условия характеризуются как максимальное и минимальное значение параметра в системе, при которых устройство подаёт сигнал на насосное оборудование для включения или отключения. Данные показатели записываются, соответственно, как Pmin и Pmax.
В заводском исполнении регулировка давления в гидроаккумуляторе уже выполнена, и на реле выставлены определённые значения, и настройка прибора производится методом проверки и корректировки этих показателей. Во многих моделях значение предварительного давления равняется 1,5 бар, как и в баке Airfix R от компании Flamco. Но всё же стоит узнать точный показатель в инструкции к конкретному изделию.
- Система приводится в работу, и насос нагнетает давление в гидроаккумулятор на 50 или более литров. В это время необходимо наблюдать за показаниями манометра. По достижении некоторого значения, насос автоматически отключится, что будет свидетельствовать о работоспособности реле. Полученный показатель Pmax фиксируется на бумаге для обеспечения корректной регулировки реле давления для гидроаккумулятора 50 литров или большего объёма.
Устройство реле
- Вторым этапом, в ближайшей точке разбора открывается кран, и напор в сети начинает постепенно падать. Аналогично предыдущему случаю, когда стрелка манометра покажет определённое значение, насосное оборудования опять начнёт нагнетать давление. В этот момент положение стрелки на индикаторе будет означать параметр Pmin, и оба значения будут являться отправной точкой для выставления требуемых настроек реле. Вся настройка реле давления гидроаккумулятора, при соблюдении инструкции, занимает не более 1 часа.
- С реле снимается крышка, под которой можно увидеть два винта с пружинами – большой и маленькой.
- Регулировка реле давления для гидроаккумулятора производится обычной отвёрткой. Большая пружина отвечает за значение Pmin. Закручивая винт по часовой стрелке, значение повышается, а ослабляя его можно добиться меньшего значения.
- Для контроля правильности настроек потребуется проделать описанный выше алгоритм проверки со срабатыванием автоматики несколько раз.
Регулировка реле
- Когда показатель Pmin выставлен в наиболее подходящее положение, необходимо отрегулировать малую пружину тем же способом, и настройка давления в гидроаккумуляторе и реле давления окончена. Винт отвечает за разницу между Pmax и Pmin. Таким образом, при повороте пружины, достигается оптимальное значение Pmax.
Реле в сборе
По ссылке можно увидеть, как правильно настроить реле:
Особенности при настройке реле давления гидроаккумулятора для системы водоснабжения на 50 литров
- Какое давление в гидробаке 50 литров? В накопительный мембранный бак нагнетается воздух до достижения показаний на манометре 1,5 атм. Данный параметр считается оптимальным для водопроводной сети небольшого частного дома. При увеличении давления в гидроаккумуляторе, объём мокрой камеры мембранного устройства сократится, и система будет работать некорректно.
Диафрагменный резервуар на 50 литров
- После того, как стало ясно, какое давление нужно в гидроаккумуляторе 50 литров без воды, включается насос, трубопровод и мембранный резервуар начинают заполняться жидкостью.
- Согласно описанному выше алгоритму, проверяются реальные показания на реле, Pmax и Pmin. Результаты фиксируются на бумаге, и мастер понимает, какое давление в гидробаке.
- Выставляются рабочие параметры Pmax и Pmin на реле.
- Для показателя Pmax в данной системе рекомендуемое значение составляет 3,2 атм.
- В качестве минимального давления в гидробаке – 50 литров, Pmin, этот параметр считается оптимальным при показаниях на манометре 2,0 атм.
Бак с мембраной на 100 литров
Давление в гидроаккумуляторе 100 литров на холодную воду. Учитывая аналогичный характер эксплуатации системы, при увеличении объёма рабочей камеры, номинальное давление возрастает незначительно до 1,6 – 1,8 атм. Давление в гидрообородувании 100 литров на холодную воду зависит от этажности дома, которая, в большинстве случаев, не превышает 2 – 3 этажа.
То же касается и баков меньшего объёма. Например, на форумах домовладельцы часто спрашивают – какое давление нужно в гидроаккумуляторе 24 литра «Джилекс»? Для нормальной эксплуатации водопровода показатель должен быть в пределах тех же 1,5 атм.
Контроль и регулировка количества воздуха в гидробаке
- Перед контролем рабочего давления воздуха в гидроаккумуляторе, снимается колпачок на ниппеле корпуса.
Ниппель на корпусе ёмкости
- Нажатием острым предметом приоткрывается клапан. Если воздух начинает выходить с характерным звуком, значит мембрана внутри сосуда не порвана, и требуется лишь настройка рабочего давления воздуха в гидроаккумуляторе.
- К ниппелю подключается насос с гибким шлангом и манометром, на котором сразу отображается реальный показатель.
- Если уровень давления воздуха в гидроаккумуляторе ниже нормы, его необходимо добавить с помощью поршня насоса.
- Когда значение параметра в камере достигло первоначальных значений, насос отключается от ниппеля, колпачок возвращается на место, и система продолжает эксплуатироваться в прежнем режиме.
- Контроль давления воздуха в полости гидроаккумулятора должен проводиться каждый сезон в профилактических целях
Ремонт диафрагменного бака
Что является рабочим давлением воздуха в гидроаккумуляторе и определить причину пего потери? Если проблема повторяется вновь, следует проверить герметичность клапана на ниппеле, так как резинка на трубке может порваться и требовать замены. Если неисправность не устраняется даже после замены ниппеля, проблема кроется в резиновой груше. Она также подлежит замене, и рабочее давление воздуха в гидроаккумуляторе нормализуется.
Рекомендации профессионалов по проведению профилактических работ
- Раз в полгода бак нужно опорожнять и проверять качество внутренней мембраны, а также герметичность всех её соединений. От состояния диафрагмы зависит регулировка давления воздуха в гидроаккумуляторе.
- Проверка насосного оборудования должна проводить чаще – 1 раз в 1 – 2 месяца.
- Чтобы система работала бесперебойно, нужно знать, как накачать воздух в гидроаккумулятор. Следует также проверять показатели манометра не реже, чем раз в 3 месяца.
Негерметичное соединение
- Раз в 6 – 9 месяцев нужно проводить ревизию реле на предмет сохранения настроек и выполнения алгоритма по включению и отключению насоса. Каждый домовладелец должен понимать, как регулировать реле давления на гидроаккумуляторе.
- При выявлении скачков напряжения, лучшим решением будет установка стабилизатора, во избежание выхода насосного оборудования из строя. В противном случае, регулировка реле давления воды для гидроаккумулятора может сбиваться.
- Каждый сезон нужно контролировать состояние фильтров – как систему обратного осмоса, так и сетки, установленных на патрубках диафрагменной ёмкости.
Правильно эксплуатируемая система водоснабжения
На видео можно увидеть, как правильно эксплуатировать систему водоснабжения на даче:
Коротко о главном
Гидроаккумулятор регулирует давление в автономной системе водоснабжения частного дом и является неотъемлемой составляющей для обеспечения стабильного напора, а также предотвращения гидроскачков. Для создания рабочего давления внутри воздушной камеры применяют автомобильный насос с манометром, а Выполняется регулировка реле давления гидроаккумулятора. Средний показатель того, сколько атмосфер качать в насосную станцию, составляет от 1,5 до 1,8 атм. Для автоматизации подачи воды и стабилизации напора, в систему монтируется пятивыходной штуцер с манометром и реле. Для предотвращения серьёзных поломок оборудования, владелец дома должен проводить периодическую ревизию насоса, мембранного резервуара и реле давления воды в гидроаккумуляторе.
А вы вовремя проводите проверку насосного оборудования у себя в доме?
Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе
Если просмотреть переписку на тему автономного водоснабжения на различных строительных порталах и форумах, то один из часто встречающихся вопросов – почему в бак вместо обозначенной в его паспорте емкости (к примеру) 50 л заливается всего 30 – 35? Как результат – устройство работает не совсем корректно. Основная причина – неправильно выставленное давление в гидроаккумуляторе. А каким оно должно быть в гидроаккумуляторе – это и интересует многих пользователей.
О назначении и устройстве ГА подробно рассказывается здесь. Чтобы не повторяться, достаточно лишь отметить, что в баке изначально есть воздух. Он закачивается в него еще на производстве, и давление составляет (для подавляющего большинства моделей) 1,5 атмосферы. Если изделие от известной компании-изготовителя, то небольшую утечку (за предпродажный период) в расчет можно не брать – качественные гидроаккумуляторы не «травят».
Не все пользователи учитывают, что ГА функционирует в системе водоснабжения только совместно с реле давления, иначе теряется сам смысл установки бака. Именно эти два элемента автоматики и обеспечивают стабильность давления в контуре и регулируют интервал между пуском в работу и остановкой насоса.
Но есть и еще ряд нюансов, которые правильно оценить может лишь профильный специалист. Например, как рассматривать следующую рекомендацию, размещенную на одном из форумов – взять разницу высот (в м) между ГА и верхней точкой водоразбора (H) и разделить эту цифру (число) на 10. Частное – это и есть рекомендуемое давление в баке (в атм). У человека, хоть немного понимающего, как организуется схема водоснабжения, неминуемо возникнут хотя бы такие элементарные вопросы.
- В любом доме есть много бытовой техники, присоединяемой к водопроводу. Для каждого изделия – свой нижний порог давления, при котором оно может нормально функционировать. Как это учесть?
- Трубы в жилых строениях прокладываются по-разному. На это влияют этажность здания, внутренняя планировка и так далее. Каждый поворот «нитки», отвод от нее, фитинги – это некоторая потеря давления. Есть ли поправочные коэффициенты для всех подобных случаев?
Существует главное правило настройки гидроаккумулятора – давление в нем должно быть на 10% ниже минимального (для включения перекачивающего устройства), установленного при регулировке срабатывания реле. Но это типовая рекомендация, которой следует придерживаться. В принципе, можно взять разницу и в 12, а то и 15%. Но точно определить ее способен лишь специалист, с учетом всех нюансов системы.
Наиболее вероятные последствия неправильной настройки гидроаккумулятора
- Некорректная работа бытовой техники, присоединенной к контуру водоснабжения. Например, периодические сбои в функционировании котельного оборудования, а то и аварийная остановка агрегата.
- Снижение ресурса насоса по причине повышенного износа.
- Проблемы с напором из кранов на последних этажах дома.
Производители прилагают к каждому гидроаккумулятору инструкцию, в которой расписан порядок его настройки. В чем сложность? Сортамент реле давлений значительный, и у каждой модели – свои характеристики.
Одна из основных – так называемая «дельта», то есть разница между Pmin (для пуска насоса) и Pmax (для его отключения). Применительно к большинству этих приборов она равна 1 (иногда 1,5). Но ни одно руководство не в состоянии учесть всех особенностей конкретной системы, самого строения, его «наполнения» техническими устройствами, способов их подключения и так далее.
Вывод
Он напрашивается сам собой. Несмотря на кажущуюся простоту настройки давления в гидроаккумуляторе, данную технологическую операцию целесообразнее доверить профессионалу. Логика достаточно проста – лучше оплатить его услуги «здесь и сейчас», чем не в такой уж далекой перспективе тратить деньги за визиты различных мастеров (по ремонту котла, посудомоечной машинки, того же насоса и так далее). Однозначно – в совокупности обойдется значительно дороже. А если учесть еще и неудобства, нервы, время, то решение более чем рациональное.
Компания «АЛЬФАТЕП» всегда окажет проживающим в Подмосковье практическую помощь в выборе оптимальной модели гидроаккумулятора и его настройке. Достаточно лишь позвонить на номер ее контактного телефона 8 (495) 109-00-95, и сотрудники подробно проконсультируют по любому вопросу, касающемуся организации водоснабжения, подберут требуемый для системы ГА, сами его установят и настроят по давлению его и реле. По желанию клиента, возьмут все оборудование на сервисное обслуживание.