Зачем нужен гидроаккумулятор в частной системе водоснабжения

Гидроаккумулятор — важный элемент системы водоснабжения, обеспечивающий необходимый запас воды и поддерживающий постоянное давление в установке. Как он устроен и работает, когда необходим и почему важен в системе водоснабжения — разберемся в этой статье.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор, или гидробак, — устройство для хранения воды и поддержания ее давления в системе хозяйственно-бытового водоснабжения или промышленного водопровода. Он состоит из таких элементов:

• металлический (стальной) корпус;
• эластичная мембрана из этиленпропиленового каучука;
• золотник для отвода воздуха;
• штуцер для подачи воды.

Важную роль играет эластичная мембрана, которая наполняется водой изнутри и испытывает давление воздуха снаружи, что создает давление в установке и помогает поддерживать его во всей системе. Воздух между стенками бака и диафрагмой имеет давление 1,5 бар до 2,0 бар в зависимости от модели. В процессе эксплуатации мембрана подвергается постоянным нагрузкам, вызванным втеканием и вытеканием воды, поэтому нуждается в замене спустя некоторое время. В редких случаях возможен разрыв диафрагмы, вызванный усталостью материала или очень плохим качеством воды, особенно если в ней высокая концентрация железа и марганца.

Принцип работы

Принцип работы гидроаккумулятора заключается в разнице давления воды и воздуха. В эластичную мембрану закачивается вода, которая уменьшает площадь, занимаемую воздухом между мембраной и стенками резервуара, и тем самым сжимает его. В результате в резервуаре создается давление, которое воздействует на поверхность воды, вытесняя ее наружу.

Датчик давления автоматически отключает насос при достижении максимального давления в баке. Например, открытие крана на кухне приводит к тому, что сжатый воздух выталкивает воду из бака, создавая давление в водопроводной сети. Уровень воды в баке понижается, давление падает, после чего снова включается насос, резервуар наполняется водой до достижения максимального давления, и цикл повторяется. Среднее рабочее давление гидроаккумулятора — 10 атмосфер, а рабочая температура — от -10 до +100 °С.

Давление в гидробаке

Давление внутри установки контролируется с помощью специального датчика, который работает по значениям, заданным производителем или самим пользователем. Задать значения для датчика давления можно, используя инструкцию, прилагаемую к баку. Чаще всего давление включения задается винтом (для уменьшения значения нужно повернуть его по часовой стрелке, а для увеличения — влево), а давление выключения винтом с гайкой М10 (которую необходимо предварительно ослабить). В бытовой установке принято устанавливать давление включения насоса около 2,5-3 бар, а давление выключения — 4-4,5 бар. При настройке датчика давления главное найти оптимальные настройки с точки зрения специфики установки и предпочтений домочадцев.

Типы гидробаков

Гидробаки по способу установки делятся на два типа:

• вертикальные;
• горизонтальные.

В вертикальных установках есть штуцер, предназначенный для удаления воздуха из бака. В агрегатах с горизонтальной установкой есть также специальная запорная арматура и канализационный отвод.

Все это касается моделей, способных аккумулировать объем жидкости более 50 литров. Если объем модели меньше, то специальные приспособления для удаления воздуха из мембранной полости отсутствуют вне зависимости от типа установки — в этом случае вода полностью сливается, после чего резервуар наполняется заново.

Гидроаккумуляторы с корпусом синего цвета используются для холодной воды, а с красным — для систем отопления. Важно использовать их строго по назначению, потому что материал мембраны способен выдерживать определенный уровень давления и температуры воды. В противном случае это может привести к быстрому износу мембраны, повреждению и протечке гидробака.

Для чего нужен гидроаккумулятор?

Гидробаки устанавливаются везде, где есть необходимость стабилизации давления в системе водоснабжения, как при заборе воды из колодца в частном доме, так и при слабом напоре в водопроводе в квартире. Основные задачи гидроаккумулятора:

• выравнивание давления в системе водоснабжения;
• защита системы от гидроударов (например, при подаче воды с помощью погружного насоса);
• обеспечение резерва воды для бытового пользования.

Создание запаса воды — не основная функция гидробаков, потому что они обычно имеют относительно небольшой объем, но при отключении или поломке насоса воду из них можно использовать для бытовых нужд.

Как выбрать гидроаккумулятор

Вместимость, экономичность и эксплуатационные требования — вот основные аспекты, которые следует учитывать при выборе гидробака для домашнего пользования. Вначале нужно правильно подобрать емкость резервуара. Если бак слишком мал, он будет опорожняться с высокой частотой, что потребует частого включения насоса и в итоге приведет к его преждевременному износу.

Стандартом являются баки емкостью 50 литров. Но если потребность в воде высока, то стоит выбрать модель большей емкости — 100-150 литров. Если бак будет использоваться в качестве основного резервуара воды, его объем должен соответствовать количеству домочадцев и водоразборным точкам в доме. Для семьи из 4 человек оптимальный вариант — купить бак емкостью 100-150 литров. Для нужд частного дома потребуется объем 200-300 литров.

В случае низкой эффективности скважины и более высокой потребности в воде рекомендуется выбрать бак, который может вместить больше воды, чтобы не перегружать насос. Существует взаимосвязь между вместительностью резервуара, удобством использования и сроком службы насоса. Это связано с тем, что бак с большей емкостью способен хранить большее количество воды, и, таким образом, дольше поддерживать соответствующее давление в системе без необходимости включения насоса. Каждая модель имеет количество пусков в час, указанное производителем. Частые включения могут привести к износу этого компонента.

Установка гидробака

Прежде чем приступить к установке гидроаккумулятора, нужно выбрать подходящее место в доме. Это должно быть помещение, где температура остается выше нуля даже зимой. Это позволит избежать потенциальных проблем с замерзающей водой, которая способна повредить эластичную мембрану и наиболее чувствительные части конструкции. Место монтажа также должно быть защищено от сильных вибраций, для этого желательно использовать специальные амортизирующие подкладки.

Помещение для установки гидробака должно иметь:

• размеры не менее 2,0 х 2,5 м и 2,2 м в высоту;
• защищенную от влаги электропроводку;
• освещение;
• отопительную систему или установку, обеспечивающую минимальную температуру +5 °С;
• вентиляцию, обеспечивающую 1,5 воздухообмена в час.

Кроме этого помещение должно быть оборудовано водоотводами, обеспечивающими сброс воды в количестве, соответствующем максимальной производительности насоса, чтобы в случае отказа установки откачиваемая вода могла беспрепятственно стекать в канализацию. При этом пол помещения должен быть уложен с уклоном 1% в сторону стоков. Максимальная температура в помещении не должна превышать 40 °С, поэтому оптимальным местом установки будет подвал дома или сопредельные комнаты.

Перед установкой гидробака нужно монометром измерить давление в незаполненном резервуаре. Оно должно составлять 1,5 или 2,0 бара в зависимости от модели. Установка делится на несколько этапов:

1. Подсоединить к водопроводным трубам с использованием гибких переходников.
2. Заполнить систему водой.
3. Открыть дальний кран и включить насос, чтобы удалить воздух.

Схема установки с использованием погружного насоса:

1. Установить всасывающую трубу в колодец и подсоединить ее к насосу. Труба фиксируется страховочным тросом на дне колодца. Дополнительно требуется загерметизировать соединения между всасывающей трубой, сетчатым фильтром и клапаном. Если колодец находится далеко от здания, труба закапывается ниже глубины промерзания грунта. Дополнительно можно использовать специальный штуцер для подсоединения всасывающей трубы и трубы подачи воды. Это облегчит возможные сервисные и ремонтные работы, ведь такое соединение значительно облегчает откручивание и извлечение всасывающей трубы из колодца.
2. Установить обратный клапан на гидробак. Когда всасывающая труба установлена, нужно подсоединить обратный клапан к баку и плотно заклеить соединение тефлоновой лентой. Клапан предназначен для защиты насоса от противотока воды.
3. Установить защиту от сухого хода. Работа всухую, когда уровень воды в колодце значительно падает, может привести к необратимому повреждению насоса. Именно поэтому на гидробак устанавливается специальная защита от сухого хода, которая немедленно остановит работу насоса в случае, если в скважине нет воды.
4. Установить шаровой кран. В случае неисправности шаровой кран перекрывает подачу воды в домашнюю установку.
5. Установить трубу подачи воды к установке. Трубу следует устанавливать над шаровым краном, благодаря чему будет намного проще перекрыть подачу воды в систему при возникновении неисправности.
6. Подсоединить трубу к гидробаку. Подключение выполняется через дополнительную гибкую трубу, после чего все места соединения герметизируются, чтобы исключить подсасывание воздуха.

Перед первым запуском установки нужно заполнить насос и установку и только после этого провести пусковой тест.

Стабилизируем напор воды, или Как в этом может помочь гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Поживая в частном доме, бывает сложно гарантировать стабильность работы системы водоснабжения. Отсутствие электричества или большое количество потребителей могут привести к тому, что напор воды будет нестабильным. Предусмотрев гидроаккумулятор для систем водоснабжения, можно увеличить срок службы насосного оборудования и обеспечить достаточным количеством воды всех потребителей. Предлагаем ознакомиться с особенностями, видом гидробаков, а также популярными моделями данного оборудования.

Что такое гидроаккумулятор и для чего он нужен в системе водоснабжения?

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 насос. 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:

Насосная станция для частного дома. 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 реле 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:

1. Насос под давление подают воду в мембрану, обеспечивая тем самым повышения давления.
2. После того как давление достигнет желаемого уровня, насос отключается, и подача воды прекращается.
3. По мере забора воды давление в системе начнет постепенно снижаться.
4. 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 подвальном помещении, 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, водопроводных труб 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, стиральная или посудомоечная машина. 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 Р 1;
• Максимальное давление, при котором будет происходить отключение насоса Р 2;
• Давление гидроаккумулятора Р ак;
• Допустимое количество запусков насоса в час A.

При наличии перечисленных данных расчет объема гидроаккумулятора V выполняется по следующей формуле:

V = 16,5 × Q/A × Р 1 × Р 2 /(Р 2 – Р 1 )/ Р ак

На что обратить внимание при выборе гидроаккумулятора?

Для жителей частного сектора или для тех, у кого есть загородный дом или дача, насущным вопросом является наличие насосной станции. Это лучший способ обеспечить себе бесперебойное водоснабжение. Важнейшей составляющей системы можно назвать гидробак. Без него корректное функционирование оборудования невозможно. Более того, если гидробак подобран неправильно, существует риск столкнуться с определенными проблемами.

Что такое гидробак и зачем он нужен?

• вода поступает в устройство и заполняет эластичную мембрану;
• мембрана увеличивается, воздух, который находится между ней и корпусом, сжимается;
• повышается давление;
• самый высокий и самый низкий допустимый уровень давления вы задаете с помощью реле перед началом работы устройства;
• когда показатель давления доходит до крайней высокой отметки, насос прекращает работу;
• в гидроаккумуляторе находится воздух, и он воздействует на мембрану;
• когда вы открываете кран и используете воду, воздух в гидробаке вытесняет воду из бака;
• чем меньше количество воды в мембране, тем ниже давление;
• в тот момент, когда показатель давления достигает крайней нижней отметки, насос снова начинает работать.

Суть гидроаккумулятора в том, что внутри него всегда находится воздух и вода, которые разделяет мембрана. Для корректной работы устройства рекомендуется раз в год проверять давление. Если оно низкое — подкачайте с помощью обыкновенного насоса.

Как купить и не прогадать?

Понимать принцип работы устройства — важно, но ещё важнее правильно выбрать его. На данный момент на рынке достаточно предложений, однако существует несколько основных характеристик, о которых нужно знать:

• мембрана или баллон;
• способ установки;
• объем;
• давление.

Какой гидробак выбрать: мембранный или баллонный?

Принцип действия и конструкция обоих видов одинаковы, но не зря их поделили на два разных типа. Они существенно отличаются друг от друга тем, где находится вода. В первом варианте она касается стали, из которой сделан бак. Во втором варианте жидкость собирается в каучуковом баллоне.

Контакт воды со сталью может привести к коррозии и появлению ржавчины. Несомненным преимуществом баллонных баков можно назвать и то, что заменить баллон вы сможете самостоятельно. Они недорогие, просты в эксплуатации и за счет защиты стенок бака от воды дольше прослужат вам.

Как лучше устанавливать: вертикально или горизонтально?

В данном случае никаких принципиально важных правил не существует. Выбирайте такой бак, который будет вам удобен по способу установки. К примеру, если вы купили насосную станцию, смело выбирайте гидробак горизонтальный, тогда вам легче будет его подключить к насосу. Если же у вас насос погружной, то в помещении можно ставить вертикальный бак. Проще говоря, отталкивайтесь только от комфортного способа установки и типа насосной станции, но помните об одном важном нюансе.

Внутри мембраны собирается воздух. Это пузырьки, которые выделяются из воды и превращаются в своего рода пробки. В гидроаккумуляторах вертикальных воздух накапливается в верхней части устройства, и его можно стравить фитингом.

В гидробаках, установленных горизонтально, убрать накопившийся воздух можно с помощью дополнительного трубопровода, вернее, его участка. А именно шарового крана, ниппеля и слива. Важно помнить о том, что, приобретая бак маленького объема, вы не найдете в нем такой клапан. Избавиться от воздуха можно будет, полностью удалив жидкость из емкости.

Какой должен быть объем?

Существует множество сложных математических формул, которые помогают определиться с объемом гидробака. Мы предлагаем гораздо более простую и удобную классификацию:

• воду потребляют три человека, производительность насоса не больше 2 м3/ч — бак на 20-24 л;
• воду потребляют четыре — восемь человек, производительность насоса не больше 3,5 м3/ч — бак на 50-60 л;
• воду потребляют больше десяти человек, производительность насоса больше 5 м3/ч — бак на 100 л и больше.

Помимо данных простых вариантов подбора, учитывайте предназначение гидроаккумулятора. Если вы хотите, чтобы насос запускался реже, то бак емкостью от 100 л как раз станет решением такой задачи. Если гидробак нужен для поддержания давления, выбирайте бак любого объема, хватит даже самого маленького. Главное — устанавливайте его близко к насосу.

Если же ваша цель — создать резерв воды, покупайте бак на 100л. Особенно, если у вас часто отключают электричество и происходит остановка работы насоса.

Как определить оптимальное давление?

Показатель оптимального давления определить очень просто. Вам нужно узнать, какая высота жидкости во всей системе в здании. Главное, чтобы давление в баке не опускалось ниже этого показателя. К примеру, если высота жидкости равна 5 метрам, то оптимальное давление в баке также 5 метров или 0,5 бар.

Также стоит понимать, что рабочее давление бака, показатель которого указан на корпусе устройства — величина постоянная. И в тот момент, когда насос начинает работу, давление гидроаккумулятора должно быть выше, чем его рабочее давление минимум на 0.5 бар. Для наиболее качественной работы оборудования разница между этими двумя показателями должна быть равна 1,5-3 бар.