Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения - обзор оборудования

Работа водопроводной сети в коммунальном и частном секторе редко бывает стабильной. К наиболее неприятным и опасным для современной бытовой техники проблемам можно отнести нестабильное давление в водопроводе. Даже в системе автономного водоснабжения частного дома данная проблема не редкость. Решить ее можно используя гидроаккумуляторы для водоснабжения.

Гидроаккумулятор представляет собой резервуар, сделанный из металла и оснащенный грушеобразной мембраной из резины внутри. В бытовых моделях пространство между корпусом и мембраной заполняется воздухом под давлением (приблизительно 1,5 бара), в производственных – инертным газом.

Задача гидроаккумуляторов – аккумулировать некоторое количество воды и затем выдавать его в нужный момент, поддерживая нужное давление в системе. Гидроаккумуляторы используют не как самостоятельные устройства, а как часть инженерной системы, что предъявляет особые требования и к их выбору, и монтажу системы в целом. Ошибки при регулировке реле давления, выбор труб несоответствующего диаметра, грязная вода и т.д. могут приводить к поломке всей системы, поэтому ее монтаж лучше доверить специалистам. Схема водоснабжения с гидроаккумулятором представлена на рисунке.

Схема системы водоснабжения с гидроаккумулятором

Существуют разные виды приборов, которые можно применять для сетей снабжения горячей и холодной водой, отопительных систем.

Существуют различные конструкции гидроаккумуляторов, которые позволяют поддерживать показатель давления в системе водоснабжения на надлежащем уровне. Чаще всего для подобных целей используют энергию сжатого газа, но встречаются также пружинные и грузовые аккумуляторы.

В работе грузового аккумулятора используется потенциальная энергия груза, который находится на высоте. Стоимость таких аппаратов невысока, конструкция проста, но имеется и целый ряд недостатков: инерционность системы, громоздкая конструкция, низкое давление, большая энергоемкость.

В пружинном гидроаккумуляторе используется механическая энергия сжатой пружины. Давление в подобных агрегатах зависит от характеристик деформации пружины, рабочий объем невелик. Система отличается низкой стоимостью.

Энергия инертного газа применяется в пневмогидравлических гидроаккумуляторах, которые получили самое широкое распространении. Имеется несколько типов подобных установок в зависимости от задач. Применяют мембранные, баллонные или же поршневые гидроаккумуляторы.

Внутреннее устройство мембранного гидроаккумулятора

Мембранные гидроаккумуляторы применяют, когда требуется моментальное освобождение энергии, разделителем сред в них является мембрана из каучука. Существенным отличием их друг от друга является качество мембраны, которое позволяет ей выдерживать ту или иную температуру.

Данные баки могут быть как закрытого так и открытого типа. Последние, впрочем, встречаются все реже, поскольку имеют целый ряд недостатков:

• Для открытого бака характерна повышенная испаряемость жидкости, что приводит к необходимости ее постоянно пополнять.
• Установка данного вида бака является более дорогостоящей.
• Подобная конструкция требует создания специальных условий, которые будут препятствовать замерзанию воды и т.д.
• Из-за поступления в систему кислорода, увеличивается коррозия.
• Подобная система является трудноуправляемой.
• Кроме всего прочего, требуется установка устройства, исключающего переполнение бака.

Внешне гидроаккумулятор для систем водоснабжения имеет сходство с расширительными фланцевыми баками системы отопления. Но поскольку назначение у них разное, то и конструктивные отличия имеются.

Подобрать нужный гидроаккумулятор для системы индивидуального водоснабжения непросто, поскольку необходимо учесть множество факторов и исходных данных. Необходимо учесть все возможные точки забора воды, как традиционные: кран, душ, так и те, которые встречаются реже: стиральная машина, биде, посудомоечные машины и т.д. Выбор зависит и от количества людей, проживающих в помещении и пользующихся системой.

Количество гидроаккумуляторов должно рассчитываться на этапе проектирования

При выборе сложных технических устройств отечественный потребитель чаще всего отдает предпочтение импортным производителям, что может повлечь за собой довольно значительные финансовые затраты. На сегодняшний день существует возможность сэкономить, не теряя в качестве.

Гидроаккумуляторы Джилекс для водоснабжения по основным техническим характеристикам не уступают самым лучшим импортным аналогам, а по некоторым характеристикам превосходят их. Поскольку данные приборы рассчитаны на российский рынок, то они учитывают особенности отечественной системы водозабора и служат исправно на протяжении многих лет. В то же время, хорошо зарекомендовавшие себя на мировом рынке германские и итальянские аппараты, изнашиваются довольно быстро из-за низкого качества водопроводной воды.

Поскольку любой гидроакумулятор работает в нагруженном режиме, частота срабатывания при нормальной работе составляет 5-15 раз в час, то необходимо правильно выбрать объем бака. При ошибке в расчетах частота увеличивается до 20-30 раз за час, что предъявляет особые требования к надежности эластичной мембраны.

Установившим гидроаккумулятор для систем водоснабжения инструкция рекомендует, хотя бы один раз в месяц проверять давление с помощью манометра, при необходимости, его можно повысить при помощи насоса.

В силу того, что вода, которая поступает в гидроаккумулятор, насыщена кислородом, то в верхней части должен предусматриваться клапан, для стравливания воздуха.

Особые требования предъявляют к качеству материалов. Они должны соответствовать санитарным нормам, не должны быть токсичными.

В данной статье рассмотрены различные виды и типы гидроаккумуляторов, которые служат для поддержания необходимого давления и стабильности в системе водоснабжения. Рассмотрены принципы выбора приборов и их эксплуатации.

Подключение гидроаккумулятора: схемы

Главная » Водоснабжение » Как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения

Для того чтобы насос не включался каждый раз как в доме открывается кран, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора щатея несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:

• Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включиться только тогда, когда ее останется совсем немного.
• Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
• Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.

Установка гидроаккумулятора в приямке

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

• для холодной воды;
• для горячей воды;
• для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти в половину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз. мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.

В одной части гидроаккмулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.

Конструкция гидроаккумулятора (изображение фланцев)

Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гиробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.

Подключить манометр к ниппелю

При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.

Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.

Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:

Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.

Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу

Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).

Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из изобутированной резины (ее еще называют пищевой). Материал корпуса имеет значение толкьо в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.

Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, но лучше — из нержавейки

Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец портиться обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.

Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.

Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:

• насоса;
• гидроаккумулятора;
• реле давления;
• обратного клапана.

Схема подключения гидроаккумулятора

В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.

Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.

Пятивыводной штуцер для обвязки гидроаккумулятора

Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Потому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем не обязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.

Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера

Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.

Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы

Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.

Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно также. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).

Схема подключения гидроаккумулятор к погружному насосу

При эксплуатации системы иногда владельцы приходя к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.

Подключение нескольких гидробаков в одну систему

Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.

Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.