Принцип работы гидроаккумулятора и зачем он нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения. Для чего нужен гидроаккумулятор?

Сама мембрана. Он изготавливается из бутилкаучука или EPDM и служит для разделения воды и воздуха в резервуаре и, благодаря своим эластичным свойствам, для компенсации потерь давления воды в системе. Воротник на горловине мембраны служит для герметизации соединения.

Что собой представляет гидроаккумулятор для скважины, как его выбрать и подключить?

Правильное устройство системы водоснабжения загородного дома, в котором вода будет добываться из скважины, позволяет добывать необходимое количество воды, не влияя на дебит скважины.

В статье описывается один из элементов такой системы, а именно резервуар для хранения колодезной воды. В ней описано устройство и принцип работы данного оборудования, правила расчета параметров, способ подбора необходимых, инструкции по подключению при условии различных систем водопровода.

  • Что это за тип оборудования, для чего он нужен?
  • Устройство и принцип работы
  • Виды
  • Подбор для водоснабжения частного дома
  • Как грамотно рассчитать, какой необходим объем?
  • Несколько вариантов на рынке
  • Как установить своими руками?
    • Схема обвязки
    • С накопительным водонагревателем
    • Перед насосами
    • Для погружного насоса
    • Материалы и инструменты для подключения
    • Процесс установки
    • Регулировка и настройка реле давления
    • Заполнение водой
    • Проверка работы

    Что это за тип оборудования, для чего он нужен?

    Водяной инжектор или водяной бак — это часть системы водоснабжения, которая использует сжатый воздух для повышения или поддержания давления воды. В нем используется свойство двух сред одновременно: сжатый газ накапливает энергию и отдает ее несжимаемой жидкости.

    Это устройство выполняет следующие задачи:

    • накопление некоторого объема воды для дальнейшего использования;
    • стабилизация давления;
    • уменьшение количества запусков насосного оборудования — при работе с гидробаком, насос включается только если требуется большой объем воды;
    • предохранение системы от гидроудара.

    Аккумулятор позволяет построить эффективную систему водоснабжения, в которой значительно снижается потребление энергии и воды, а дебит скважины остается под контролем.

    В видео объясняется, что такое гидроаккумулятор и зачем он нужен:

    Устройство и принцип работы

    Конструктивно резервуар для хранения воды состоит из следующих элементов:

    1. Основной внешний металлический корпус, который является емкостью для воздуха (газов). Представляет собой цилиндрический герметичный бак.
    2. Внутренняя мембрана. Производится из пищевого каучука. Находится внутри основного бака и является емкостью для воды.
    3. Патрубок для подачи воды. Крепится к основному корпусу для плотной фиксации, но соединяется непосредственно с резиновой мембраной.
    4. Воздушный клапан. Представляет собой ниппель для закачки и удержания воздуха. При помощи клапана регулируется давление воздуха в баке.

    Гидравлический аккумулятор не может функционировать без реле давления. Это устройство контролирует давление воды в системе и управляет работой насоса.

    Накопитель работает следующим образом:

    foto50065-2

    1. Новый гидроаккумулятор подключается к системе водопровода. При этом, его мембрана пуста, а основной бак заполнен воздухом. При таком положении срабатывает реле давления и включает насос.
    2. Насос накачивает водой мембрану до тех пор, пока давление воды в ней не станет критическим (заявленным конструкцией). При этом мембрана увеличивается в размерах, создавая давление на воздух основной камеры.
    3. При достижении заявленной величины давления, реле отключает питание насоса. Теперь вода к потребителю поступает только из гидробака, до тех пор, пока давление не упадет до минимального.

    Как только давление падает до минимума, реле снова включает насос, который заполняет мембрану водой до максимального уровня.

    Для чего необходим такой накопитель?

    При наличии резервуара для воды насос включается и выключается только тогда, когда ему необходимо заполнить резервуар достаточным количеством воды. Если бы не было резервуара для хранения воды, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из членов семьи включал бы кран. Накопительный бак в системе делает это возможным:

    • значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
    • предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
    • поддерживать в системе определенное давление;
    • предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

    Очевидно, что резервуары для хранения воды необходимы для замкнутого водоснабжения. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказывается в следующем видеоролике:

    Виды мембранных баков и их особенности

    Различают стоячие и лежачие резервуары для воды, которые по-разному соединяются на месте установки. Есть еще один важный момент. Со временем в водоносной части резервуара может скопиться небольшое количество воздуха. Этот воздух необходимо регулярно удалять, чтобы предотвратить накопление опасных воздушных пузырьков в системе. В вертикальных резервуарах воздух скапливается в верхней части и удаляется через специальный контур.

    Горизонтальные резервуары немного сложнее. Для удаления воздуха из резервуара требуется не только ниппель клапана, но и шаровой кран и сливная труба.

    Владельцам небольших резервуаров для воды емкостью менее 100 литров приходится избавляться от лишнего воздуха другим способом. Процедура выполняется следующим образом:

    1. Отключить электропитание.
    2. Открыть кран смесителя.
    3. Дождаться, пока бак опустеет.
    4. Закрыть кран.
    5. Подключить систему к электропитанию, чтобы бак снова наполнился.

    Лишний воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проводить не реже одного раза в месяц.

    Гидробак для горячего водоснабжения

    Красные баки для воды предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя их мембрана изготовлена из достаточно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды.

    Производители предлагают гидравлические баки красного и синего цветов, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Мембрана в этих баках изготовлена из пищевой резины, которая безопасна для здоровья человека. Баки для воды красного цвета предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их нельзя использовать для холодной воды, поскольку мембрана сделана из другой резины. Кроме того, предел рабочего давления для резервуаров с голубой водой выше и достигает 8 бар.

    Обычно вода поступает в резервуар снизу, а сверху, как уже упоминалось, имеется контур, через который выходит воздух. Поэтому каждое устройство имеет два резьбовых соединения (обычно дюймовых или полудюймовых), которые нельзя путать. На верхнем ниппеле часто устанавливается автоматическое вентиляционное устройство.

    В некоторых случаях вода подается в гидравлический резервуар сверху. Предполагается, что в этом случае автоматическое стравливание не требуется. Однако необходимо следить за тем, чтобы в систему не попадали частицы песка или другие примеси.

    Обратите внимание! Потребителю предлагается широкий выбор моделей гидравлических баков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства подходят для российской системы водоснабжения, что значительно сокращает срок их бесперебойной работы. Как показывает практика, высококачественные гидравлические баки для бытового использования служат дольше.

    Ознакомьтесь с материалом о строительстве и функционировании насосных станций: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/ustrojstvo-i-princip-raboty-nasosnoj-stancii.html

    Причины поломок и способы их устранения

    Наиболее чувствительной частью водяного бака является эластичная мембрана. В процессе эксплуатации он подвергается постоянному растяжению и последующей усадке. Со временем резина теряет свою эластичность и трескается. На проблему с водяным баком могут указывать следующие симптомы: Вода выходит из системы небольшими дозами под высоким давлением; кран как бы «выплевывает» воду; показания счетчика резко достигают высоких значений, а затем сразу же падают до нуля.

    Мембраны для гидробаков

    Резиновые мембраны для гидравлических баков бывают различных форм и размеров. При замене мембран используйте продукт, подходящий для конкретной модели резервуара.

    Чтобы убедиться, что мембрана пробита, нажмите на ниппельный клапан, чтобы выпустить воздух из аккумулятора, и проверьте давление воздуха в аккумуляторе. Если стрелка манометра сразу опускается вниз, значит, в аккумуляторе слишком мало воздуха для создания необходимого давления. Из мембраны должен быть полностью удален воздух. Если из поршня выходит вода, то мембрана определенно разорвана и подлежит ремонту. Если вода не течет, мембрана цела, а воздух выходит из бака через трещины, неисправные соединения или золотник.

    О проблемах с водяным баком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая утечка в предохранительном клапане водонагревателя. Действуйте аналогичным образом: Надавите на ниппель клапана, проверьте поток воздуха, полностью стравите его и по наличию или отсутствию воды определите целостность мембраны бака.

    Замена мембраны водородного бака не так уж сложна и к тому же гораздо дешевле, чем установка нового блока. Ремонт необходим:

    1. Приобрести новую мембрану, точно соответствующую порванной.
    2. Аккуратно разобрать гидробак, отвинтив соединительные болты.
    3. Вынуть порванную мембрану.
    4. Установить на ее место новую мембрану.
    5. Собрать гидробак.
    6. Равномерно затянуть все болты.

    Основная опасность заключается в том, что при неуклюжем обращении край мембраны может соскользнуть в металлический корпус. В результате работу приходится повторять. Чтобы избежать этого, рекомендуется затягивать соединительные винты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, если один винт затягивается до конца и только потом начинается следующий. Край мембраны сместится и может соскользнуть.

    Еще одна ошибка — использование герметика на стыках. Использование таких составов уменьшает трение между резиной и металлом. В результате край мембраны сместится и герметичность соединения снизится, что может привести к протечкам воды в будущем.

    Рассчитываем объем прибора

    Это зависит от количества водоразборных точек в доме. Если аккумулятор должен обслуживать только кухонный кран и туалет, справится с этой задачей и бак минимального объема — 24 литра. Если у вас их три или пять, включая душ, вам понадобится бак объемом 70-100 литров. Если в доме несколько ванных комнат и бытовых приборов, подключенных к воде, рекомендуется использовать следующую формулу:

    Где V — общий объем резервуара, l- Qмакс.— максимальный требуемый расход воды, л/мин; a — количество запусков системы в час; Pmin— нижний предел давления при запуске насоса, бар; Pmax— верхний предел давления при выключенном насосе, бар; P0— Начальное давление в гидравлическом резервуаре, бар.

    Нижний предел давления Pminдля двухэтажного жилого дома обычно составляет 1,5 бар, а верхний предел ( Pmax) составляет 3 бара.

    Таким образом, если Qmax= 40 л/мин, a = 15, Pmin= 1,8 бар, Pmax= 3,0 бар, P0= 1,5 бар, требуется объем бака 150 л.

    Кстати: Если в вашем доме появился дополнительный потребитель воды, например, посудомоечная машина, а емкости существующего бака недостаточно, приведенная ниже формула поможет вам правильно рассчитать, с какой емкостью вам необходимо его заменить.

    Чем выше, тем лучше

    Рекомендуется размещать бак как можно ближе к насосу и, прежде всего, как можно выше: Таким образом, в системе будет создано дополнительное давление, и поток воды из кранов будет комфортным для использования. Примечание: Каждые 10 метров высоты означают повышение давления на 1 бар.

    Выбирая между вертикальной и горизонтальной моделями аккумуляторов, покупайте ту, которая лучше всего подходит для места установки. Они не отличаются принципиально.

    При установке устройства учитывайте вес бака вместе с водой и заранее продумайте, куда можно слить воду, если потребуется отрегулировать давление или заменить мембрану.

    Давление в норме!

    Разница между нижним и верхним пределами врезки должна составлять 1,0-1,5 бар. Рассчитайте минимальное значение давления для резервуара, расположенного, например, в подвале. Определите расстояние (в метрах) от бака до самой высокой точки потребления (например, душ на первом этаже), прибавьте к этой цифре 6 и разделите на 10. Если расстояние до душа составляет 7 м, результат будет (7 + 6)/10 = 1,3 бар. Если давление в накопительном баке слишком низкое, вода не поступает в душ. Если давление слишком высокое, в баке нет воды. Заводское давление на выходе для бытового прибора составляет 1,5 бар. Добавьте еще 1,5 бар, и вы достигнете максимального значения. Убедитесь, что это значение на 30 % меньше значения, указанного в качестве наибольшего давления в данных о давлении насоса.

    Частое переключение насоса

    1. Низкое давление сжатого воздуха
    2. Повреждена мембрана
    3. Поврежден корпус бака
    4. Слишком мала разность давлений, при которых насос включается/выключается
    5. Подтекает воздушный клапан
    6. Давление воздуха упало ниже расчетного значения
    1. Подкачать воздух
    2. Заменить мембрану
    3. Произвести ремонт
    4. Отрегулировать значения давления с помощью реле
    5. Заменить клапан
    6. Продуть ниппель, восстановив давление внутри
    1. В гидроаккумуляторе нет сжатого воздуха
    2. Насос не обеспечивает нужное давление
    1. Закачать воздух
    2. Убедиться в исправности насоса, а также в том, что его технические характеристики соответствуют условиям эксплуатации

    Принцип работы гидроаккумулятора

    Все баки для хранения воды работают по одному и тому же принципу: мембранная камера с водой из полимерного материала со всех сторон окружена воздухом, который нагнетается под определенным давлением, регулируемым специальным датчиком.

    Поэтому давление жидкости в мембранной камере — а значит, и во всей системе бытового водоснабжения — всегда стабилизировано воздушной прослойкой. Это означает:

    • Система домашнего водопровода на 100% защищена от гидравлических ударов разного рода, поскольку оборудована датчиком, который открывает регулирующий клапан, стравливающий избыточное давление.
    • При незапланированном отключении электричества, у пользователя всегда есть запас 50-100 литров воды, в зависимости от емкости, для обеспечения жизнедеятельности.
    • Датчик уровня жидкости в емкости, подключенный к реле включения насоса, подающего воду в систему, настроен таким образом, что включает подающий воду насос только при необходимости. Это, во-первых, снижает расход электроэнергии, во-вторых, повышает долговечность деталей насоса.
    • Вода в емкости гидроаккумулятора не имеет соприкосновения с водой, поэтому замена металлического бака никогда не потребуется в связи с его износом от коррозии.

    Все эти показатели обеспечивают бесперебойное функционирование домашней водопроводной системы.

    Виды гидроаккумуляторов

    Существует три типа аккумуляторов, в зависимости от их назначения.

    Виды гидробаков

    • Для холодной воды. В таком гидроаккумуляторе используется мембранная емкость, выполненная из нейтрального материала, применяемого в пищевой промышленности, для обеспечения безопасности использования воды при приготовлении пищи. Гидробак этого агрегата выкрашен в синий цвет.
    • Для горячей воды. Здесь применяется материал, устойчивый к воздействию высоких температур. Гидробак, используемый для горячей воды, выкрашен в красный цвет.
    • Для отопительной системы. Для отопительной системы используется материал, устойчивый к воздействию активных реагентов, применяемый в охлаждающих жидкостях. Гидробак красного цвета.

    Существуют также гидроаккумуляторы различных конструкций — с вертикальным или горизонтальным расположением бака.

    • В частном доме удобнее использовать гидробак с вертикальным расположением, так как он занимает меньше места в подсобном помещении, позволяя компактно расположить рядом приборы разного назначения.
    • Гидроаккумуляторы с горизонтальным расположением гидробака в основном используются на насосных станциях, монтаж водяного насоса в этом случае производится сверху конструкции.

    Как выбрать гидроаккумулятор

    Сначала нужно решить, для какой системы вы хотите использовать аккумулятор.

    • Для прибора, который будет следить за подачей холодной воды, надо исходить из количества человек, проживающих в доме и по нормам расхода холодной и питьевой воды на одного человека приобрести подходящий гидроаккумулятор.
    • Агрегат, подающий горячую воду, также приобретается после расчета расхода горячей воды на одного человека в сутки.
    • Гидроаккумулятор, обеспечивающий бесперебойную работу отопительной системы, выбирается исходя из площади отапливаемых помещений. В зависимости от этого выбирается емкость гидробака.

    Следует также отметить, что работа всего устройства основана на использовании мембранного бака, который находится внутри резервуара.

    Какой гидроаккумулятор выбрать

    От его жизнеспособности зависит жизнь всей системы. Для холодной воды лучше приобрести бак с мембраной из изобутилкаучука, вода в котором пригодна для кипячения.

    Затем, при выборе, следует обратить внимание на уплотнение, обеспечивающее безопасность системы подачи воды. Его качество влияет на срок службы напорного бака.

    Фланец для гидроаккумулятора

    Чем лучше уплотнение, тем дольше будет работать аккумулятор. Он изготавливается из оцинкованной стали, нержавеющей стали или композитного пластика.

    Расчет оптимального объема гидробака

    Не существует государственного стандарта для объема аккумулятора. Каждый выбирает мощность потребления воды индивидуально. Необходимо учитывать два параметра.

    Размеры гидроаккумулятора

    1. Размер подсобного помещения, куда будет устанавливаться как минимум один гидробак. Для примера, размер бака на 100 литров – это бочка, стоящая вертикально, высотой около 850 мм, и диаметром 450 мм.
    2. Далее нужно просчитать потребляемое количество воды каждым членом семьи (примерно). Также, учесть расход воды при стирке, мойке посуды и других хозяйственных нуждах. В любом случае, даже если при расчетах была допущена ошибка, всегда можно заменить бак с увеличением его емкости.

    Правила эксплуатации баков аккумуляторов холодной воды

    После установки необходимо настроить реле давления на резервуаре для включения и выключения насоса высокого давления. Большая пружина и гайка используются для установки нижнего предельного значения (отсечки), а маленькая пружина используется для установки значения отсечки, т.е. разницы между минимальным и максимальным значениями.

    Реле давления на бакеРегулировка реле давления на баке

    Пружины регулируются путем вращения гаек гаечным ключом. Против часовой стрелки — сжатие, увеличивает триггерную точку; против часовой стрелки — расслабление, уменьшает триггерную точку. Система регулировки:

    1. Проверяют манометром, если нужно, накачивают бак гидроаккумулятор или спускают.
    2. Гайку большой пружины поворачивают в нужном направлении.
    3. Открывают смеситель, напор понижается, в определенный момент срабатывает помпа. Отметку стрелки манометра фиксируют.
    4. Разницу значений и точку отключения регулируют более чувствительной малой пружиной. Поворачивают на половину или четверть оборота.
    5. Краны должны быть закрытыми, насос включен. Манометр покажет, когда контакты размыкаются (помпа при этом выключится). Если больше 3 атм., пружину следуют ослабить.
    6. Делают слив, снова запускают ГА, процедуру повторяют до достижения нужных параметров.

    Дифференциал (включено — выключено) определяет объем сжимаемой жидкости. Чем он больше, тем эффективнее резервуар для воды, но мембрана изнашивается, и эксплуатация может быть неудобной. Система стабильна при минимальном противодавлении 0,5 бар, для частного дома рекомендуется 1 — 1,5 атм. Это значение учитывается при определении Pmin.

    Заводская настройка датчика давления (реле) указана в техническом паспорте устройства, это базовая. Средняя начальная точка: 1,4 — 1,8 бар, точка отсечки: 2,5 — 3 бар.

    Разница между точкой отключения и давлением воздуха в аккумуляторе давления должна составлять не менее 10 %.

    Максимально допустимое давление срабатывания Pmaxрассчитывается по данным насоса — разделите значение высоты на 10. Результат корректируется из-за изменений, связанных с износом. Рекомендуется, чтобы верхний предел был на 30 % ниже головы.

    Рекомендации по применению:

    • первичное заполнение производят медленно, чтобы резкий поток не повредил мембрану. Перед заполнением надо полностью удалить воздух из части, куда подают жидкость;
    • раз в 3 месяца делают осмотр, проверку манометром значений реле. Отклонения свидетельствуют о неисправностях, негерметичности гидроаккумулятора, а чаще об износе резинового вкладыша. Самостоятельно заменить грушу можно своими руками, но если действует гарантия, лучше использовать сервисное обслуживание. Защитная окраска должна быть целой, при обнаружении сколов ее надо восстановить;
    • обеззараживание воды в баке делается, если происходит застаивание, образуется налет, а это наблюдается, если есть рассинхрон с НС из-за неправильно установленных пределов вкл./выкл. или выбран чрезмерно большой объем (еще одна причина ставить накопители для резерва). Обычно помогает пропуск воды или более основательная процедура: разбор ёмкости и чистка от налета.

    Проверка манометром значений реле

Оцените статью