Как работает гидроаккумулятор для воды. Для чего нужен гидроаккумулятор, принцип действия и рекомендации по выбору. Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе насосной станции

Гидроаккумуляторы являются важным элементом системы водоснабжения загородного дома. Он выполняет несколько важных функций: повышает надежность водопроводной системы, повышает комфортность использования и продлевает срок службы насосного оборудования.

В этом обзоре описано устройство и принцип действия гидроаккумулятора для водоснабжения, то как подключить его своими руками, его возможные неисправности.

Принцип работы и устройство

В домах, имеющих индивидуальное водоснабжение, напор воды создается собственным насосом. При открытии крана начинает течь вода и падает давление в системе. При его снижении в системе срабатывает датчик давления, и он включает насосное оборудование.

Для того чтобы снизить количество включений и выключений насоса, гидравлические удары, избыточное давление и накопить в системе запас воды для пиковых потреблений используются накопительные емкости. Их называют также расширительными баками.

Давайте рассмотрим принцип работы гидроаккумулятора. Этот элемент системы представляет собой металлический бак, который только частично заполняется водой. Вторая половина емкости заполнена воздухом.

Вода и воздух разделяются резиновой мембраной. При наполнении бака водой воздух сжимается и в баке повышается давление. При открытии крана с водой давление будет падать не сразу, а по мере опустошения накопительной емкости. Благодаря этому датчик давления будет реже включать водяной насос и это продлит срок его службы.

Устройство расширительных баков для водоснабжения

Различают два типа этих устройств: для систем водоснабжения и отопления. Гидроаккумуляторы водоснабжения легко узнаваемы по фото, имеют характерные формы и как правило окрашены в синий цвет. Оборудование для теплоснабжения окрашивается в красный цвет.

Для полной уверенности следует ознакомиться с документацией на имеющееся оборудование. Различаются они тем, что в баках для теплоснабжения используют техническую, а не пищевую резину и в этих баках не всегда можно заменить резину своими силами. В красных баках зачастую устанавливается мембрана с креплением посередине бака.

Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения имеют два типовых варианта конструкции по способу разделения жидкости и воздуха: мембранные и грушевые аппараты.

В первом типе накопителей воздух и вода разделяются резиновой мембраной. Крепится она посередине бака. Вода поступает снизу, а сверху есть золотник для накачки и стравливания воздуха. Такие баки крепятся вертикально.

Накопители с грушей устанавливаются горизонтально. В них резиновая груша заполнена воздухом, а объем вокруг нее заполняется водой. Конец груши крепится не в середине, а с конца бака на фланце и поэтому менять её легче, чем мембрану

Принципиальной разницы между двумя типами конструкций нет. Различаются они только способом крепления, который нужно учесть при монтаже.

Подбор и установка оборудования

Оборудование выбирается исходя из планируемого расхода воды при пиковом потреблении. Чем большего объема будет емкость, тем меньше циклов включения и выключения будет совершать насосное оборудование при одних и тех же циклах открытия и закрытия водопроводных кранов.

Обычно применяются стандартные емкости на 24 литра, но выпускаются также большие емкости объемом 100 литров и более, которые устанавливаются в зданиях с большим числом потребителей воды. Например, с маленькой емкостью первое включение насоса произойдет после мытья рук в ванной и набора воды в чайник, а второе включение произойдет после слива воды в унитазе.

С большим баком воды насос произведет только одно включение после этих трех операций. В любом случае система будет работать и с большим и с малым баком.

Выбор оборудования зависит от пожеланий хозяев, и возможности разместить такой аппарат в помещении. Малый бак можно разместить даже под раковиной, а большой бак устанавливается в отдельном помещении, как правило, вместе с насосами. При установке следует учесть его вес и предусмотреть возможность слива воды из него.

Диагностика и устранение неисправностей

О неправильной работе накопительного бака свидетельствует частое включение насоса. Это может быть вызвано отсутствием воздуха в баке в силу разрыва мембраны, либо стравливанием его через клапан.

В этом случае падение давления в гидроаккумуляторе и включение насоса будут происходить практически мгновенно при включении воды. Для устранения этой неисправности требуется подкачка бака воздухом либо замена резиновой мембраны.

Заключение

Расширительная емкость является важным элементом водопроводной системы. Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения можно легко подключить или заменить своими силами. Его можно ремонтировать в домашних условиях. Неполадки в работе легко идентифицируются и устраняются.

Фото гидроаккумуляторов для водоснабжения

Гидроаккумулятор (греч. hydor - ‘вода,’, лат accumulator - ‘собиратель’), гидробак для водоснабжения - вспомогательный агрегат в системе водопровода, защищающий систему от гидроударов.

Функции гидроаккумулятора:

уравновешивает нагрузки и силу насоса, смягчая скачки давления на этапах включения — отключения оборудования;
гасит гидравлические удары. Поэтому устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения предусматривает резьбу не меньше одного дюйма;
сокращает число включений насоса;
компенсирует утечки;
создаёт запас воды в аварийных или нештатных ситуациях.

Как устроен гидробак

Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения несложное - два основных элемента и вспомогательные.

Основные:

корпус с клапаном, регулирующим давление;
мембрана. Расположена внутри корпуса, соединена с ним герметично кольцом-фланцем с резьбой для соединения с водопроводной системой;

Вспомогательные:

фильтр;
вводы-выводы для воздуха и воды.

Гидроаккумуляторы для водоснабжения как устройство, обеспечивающее ровный и стабильный поток воды, выпускают с мембранами двух видов: грушевидными (только вход воды) и «рукавом», он же «чулок», (вход и выход). Мембраны «чулком» ставятся на агрегаты ёмкостью от 100 л., «груши» - на меньшие ёмкости.

Какие бывают гидробаки

Виды мембранных баков и их особенности классифицируют по назначению и способам монтажа.

По назначению - промышленные, бытовые, под горячую или холодную воду.

Гидробаки под разную температуру воды различают цветом. Для системы горячего водоснабжения (отопление) выпускают красные с мембраной, выдерживающей высокие температуры. Виды мембранных баков синих и их особенности определяются тем, что они сделаны для снабжения холодной водой; в них резина без вредных для здоровья примесей, мембрану можно менять самостоятельно.

По способу установки производят вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы для водоснабжения.

Устройство их различается методом снижения критического давления. У вертикальных сверху вмонтирован ниппель-воздухоотвод для сброса «лишнего» давления. В горизонтальных гидробаках воздух удаляется через присоединённый к трубопроводу блок с шаровым краном, выводным воздушным ниппелем в канализационный слив.

Зачем гидроаккумулятор системе водоснабжения и как он работает

Принцип работы гидроаккумулятора в системе подачи воды основан на применении реле давления, подстроенного под установленные пороги максимума и минимума давления. Оно включает насос при падении давления ниже заданного предела (1,5 атм.), и отключает, когда давление повышается до 3 атм.

Вода не может сжиматься. Поэтому, когда насос подключается или отключается, происходят скачки давления, увеличивающие износ деталей, сокращая период его службы.

Принцип работы гидроаккумулятора предусматривает выравнивание давления. Включаясь, насос подаёт воду в кран и одновременно медленно заполняет гидроаккумулятор. Вода в ёмкости бака накапливается и, уплотняя воздух между мембраной и корпусом, медленно увеличивает давление, которое заполняет кран.

При достижении 3 атм. насос отключается, вода расходуется из гидробака, давление падает до установленного предела, происходит включение насоса, он снова выдаёт воду в кран и наполняет гидроаккумулятор. Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения в быту предусматривает 1-1,2 атмосферы разницы между верхним и нижним порогами.

Временной промежуток между включением и выключением (предельное количество включений насоса в час) для бытовых насосов составляет 20 вкл./час. Гидробак увеличивает время между включением-выключением, сокращает количество подключений насоса.

Гидроаккумуляторы бывают разной ёмкости: 24 л (бытовые), 100, 300, 500 - промышленные. Чем больше ёмкость, тем реже включается и выключается насос.

Предварительное давление в ёмкости устанавливается на одну-две десятые ниже, чем давление на этапе включения насоса. Это - норма.

Каков принцип работы гидроаккумулятора, если давление в нём меньше минимума и больше максимума?

Если давление увеличено, гидробак вбирает в себя меньше воды, то есть уменьшается временной промежуток между включением-отключением. Если оно уменьшено, воды поступает больше, давление растёт выше допустимого предела. Это приводит к разрыву мембраны и, как следствие, - выключению гидроаккумулятора из системы.

Что ломается в гидроаккумуляторе и как поступать?

Пневмогидробаки - устройства с большим запасом прочности для заданных давлений. Между тем причины поломок гидроаккумулятора и способы их устранения различны.

Поломки, не связанные с нарушением мембраны:

Насос часто отключается. Причины:

в ёмкости воздух недостаточно сжат. Нужно его подкачать;
незначительная разница между давлением подключения — отключения. Необходимо сменить давление на реле давления;
воздушное давление падает ниже контрольных цифр. Неисправен воздухоотвод, его требуется продуть, восстановив давление в корпусе.

Признаки поломки корпуса гидробака:

из клапана на корпусе стало подкапывать;
вода из-под крана идёт слабой струёй, хоть давление высокое, кран «плюётся» и «фырчит» водой;
стрелка на манометре подскакивает вверх и падает к нулю.

Точную диагностику причин поломок корпуса гидроаккумулятора и способы их устранения надёжнее доверить профессионалам.

Нет напора воды из-за низкого давления:

слабая концентрация воздуха в гидроакумуляторе. Требуется подкачка;
насос не накачивает базового давления - либо неисправен (отремонтировать), либо его параметры не соответствуют нагрузке (заменить на более мощный).

Неисправный ниппель, воздух уходит, давление в гидроаккумуляторе падает. Необходимо подтянуть гайку или заменить ниппель.
Повреждена мембрана:

течёт вода из воздушного клапана;
резкий перепад давления из-за быстрого слива воды из гидробака;
стрелка манометре падает при нажатии на ниппель.

Как заменять мембрану в гидроаккумуляторе?

Мембрану для гидробака делают из высокопрочной EPDM-резины, её срок службы около 10 лет. При нормальной работе с ней ничего не случается. Она лопается или рвётся о стенку корпуса, если не контролировалось давление воздуха в баке, если воздух вышёл.

Замена мембраны в гидроаккумуляторе выполняется несложно.

Отключить насос, в системе скинуть давление.
Отвинтить болты, удалить фланец, достать рваную мембрану.
Поставить новую, не применяя герметик или прокладки. Применение клея в местах крепежей создаёт уменьшение трения между металлом и резиной. Следствием становится смещение края мембраны, уменьшение плотности соединения. Неплотный крепёж очень скоро приведёт к подтеканию воды.
Поставить фланец, закрутить болты.
Закачать воздух в гидроаккумулятор до 1,4-1,5 атм.
Заполнить водой насос, включить в розетку.
Закачать давление в системе.

Приём установки новой мембраны в разборных гидроаккумуляторах для водоснабжения одинаков: устройство аппарата не зависит от его размеров.

Гидробаки бывают с неснимающейся мембраной - производитель даёт гарантию, что она не порвётся ни при каких скачках давления. Если что-то произойдет - менять надо весь агрегат.

Принцип работы гидроаккумулятора увеличивает срок службы насоса системы водоснабжения.

Достаточно вникнуть в принцип действия и устройство гидроаккумулятора, чтобы самому понять, насколько важен этот агрегат для систем подачи воды в частном доме.

Любой владелец загородного жилья прекрасно осведомлен о том, как бывает сложно обеспечить стабильную работу автономных . Сбои в подаче воды случаются достаточно часто. Они приводят к выходу из строя дорогостоящей бытовой техники и существенно осложняют жизнь человека в частном доме.

Иногда хватает одного скачка давления, чтобы газовый нагреватель воды либо недавно приобретенная посудомоечная машина поломались. Предупредить подобные неприятности помогает гидроаккумулятор для систем водоснабжения, называемый в быту расширительным, напорным или накопительным баком.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Основные задачи такого устройства:

Поддержка в водопроводной сети постоянной величины давления, защита системы от его перепадов. При одновременной работе 2–3 кранов (например, на кухне и в санузле) при скачках напора воды отмечаются значительные температурные колебания. Если в это время вы принимаете душ или моете посуду, есть большая вероятность получения ожога. Предотвратить столь неприятные ситуации позволяет установка расширительного бака для систем водоснабжения.
Предохранение от раннего эксплуатационного износа водного насоса. В гидроаккумуляторе всегда имеется некоторое количество воды. При открытии крана именно она начинает поступать в сеть в первую очередь. При этом насос не включается до тех пор, пока запас воды в накопительном баке полностью не израсходуется.
Защита трубопровода от гидравлических ударов. Они нередко фиксируются при запуске насоса и наносят системе водоснабжения ощутимый вред.
Обеспечение потребителей определенным запасом воды на случай отключения подачи электроэнергии, когда насос не функционирует из-за отсутствия электричества. Вода, благодаря установленному баку, в подобных ситуациях все равно имеется. Ее конкретное количество зависит от объема гидроаккумулятора (100 литров, 200 литров и так далее).

Как видите, рассматриваемый гидробак имеет действительно огромное значение для нормального функционирования систем водоснабжения в частных жилищах, особенно если они располагаются за городом.

По виду накопления энергии интересующие нас устройства бывают с механическим и с пневматическим накопителем. Первые из указанных функционируют за счет кинетики пружины либо груза. Механические баки характеризуются большим количеством эксплуатационных недостатков (крупные геометрические размеры, высокая инерционность систем), поэтому для бытовых систем водоснабжения они не используются. При этом стоит заметить, что такие устройства не нуждаются в подзарядке и питании от внешних электроисточников.

Агрегаты с пневматическим накопителем более распространены. Они функционируют за счет сжатия воды под давлением газа (либо наоборот) и делятся на следующие виды: поршневые; с грушей или с баллоном; мембранные. Поршневые аппараты рекомендованы для случаев, когда требуется постоянно иметь достаточно большой запас воды (500–600 литров). Их стоимость невысока, но в частных жилищах такие установки эксплуатируются крайне редко.

Небольшие размеры имеют мембранные баки. Они удобны в применении. Их чаще всего используют для систем водоснабжения частных домостроений. Активно применяются и более простые баллонные агрегаты. Такие приспособления просты в монтаже (их установку можно произвести самостоятельно) и обслуживании (при необходимости любой домашний мастер без труда заменит резиновую грушу, вышедшую из строя, либо прохудившийся бак). Хотя потребность в ремонте баллонных гидроаккумуляторов возникает редко. Они по-настоящему долговечны и надежны в эксплуатации.

Мембранный бак для частного дома

По назначению накопительные баки подразделяются на такие типы:

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

А по способу монтажа выделяют вертикальные и горизонтальные агрегаты. И первые, и вторые функционируют абсолютно одинаково. У вертикальных гидробаков объемом более 100 литров обычно имеется специальный клапан. Он дает возможность стравливать воздух из сети водоснабжения. Горизонтальные аппараты снабжаются отдельным креплением. К нему фиксируется наружный насос.

Также расширительные баки для автономных систем водоснабжения различаются по своему объему. В продаже имеются и совсем маленькие агрегаты, рассчитанные на 2–5 литров, и настоящие гиганты на 500 и более литров. Для частных домов рекомендуется приобретать гидроаккумуляторы на 100 либо 80 л.

Мембранные гидроаккумуляторы представляют собой емкость, внутри которой устанавливается резиновая специальная прокладка, разделяющая бак на две функциональные части. В одну часть закачивается инертный газ либо обычный воздух, во второй находится вода.

Рассматриваемый нами агрегат оснащается манометром, показывающим давление воздуха, а также специальным отверстием, по которому подается вода. Ее закачка в емкость производится за счет действия электрического насоса. Если гидробак для систем водоснабжения оснащен автоматическими приборами, они самостоятельно выключают насосное оборудование при достижении заданного показателя давления. При этом вода перестает поступать в емкость.

Устройство гидробака

Давление в баке уменьшается при каждом расходе воды. Когда оно становится минимально допустимым, автоматика снова запускает насосное оборудование и подкачивает воду. Как видим, принцип работы гидроаккумулятора очень прост. Разобраться с этим вопросом несложно даже человеку весьма далекому от премудростей систем водоснабжения и оборудования для них. Устройство баков с грушей или баллоном (их чаще всего изготавливают на 100 литров) отличается от мембранных тем, что в них нет соприкосновения жидкости с корпусом емкости. В баллонных агрегатах вода попадает в грушу, а затем расходуется по назначению.

Важный момент! Мембранные баки емкостью более 100 л всегда снабжаются стравливающим воздух клапаном. В гидроаккумуляторах с меньшим литражом такого дополнительного элемента нет. Поэтому при их монтаже нужно в обязательном порядке снабдить водопровод краном либо специальным тройником, с помощью которых можно будет перекрыть главную магистраль сети, а затем без проблем стравить ненужный воздух.

Баллонные и мембранные емкости монтируются по двум методикам. Если вы применяете поверхностное насосное оборудование, гидроаккумулятор подключается по такой схеме:

Определяете давление внутри емкости. Его показатель обязан быть меньше на 0,3–1 бар величины давления, необходимого для запуска насосного оборудования (конкретное число обычно указывается на реле насоса).
Подключаете к гидробаку штуцер. Он должен иметь 5 выходов – для подключения водопроводной трубы, насоса, непосредственно накопительной емкости, манометра, насосного агрегата и реле. Штуцер присоединяется к гидроаккумулятору через фланец, который снабжен специальным клапаном (пропускным) или жестким шлангом.
Привинчиваете все остальные элементы системы к штуцеру.
Места всех соединений герметизируете лентой либо герметиком и паклей.

Схема подключения гидроаккумулятора

Особое внимание при монтаже оборудования уделите подключению реле давления. Под его крышкой есть два контакта – насос и сеть. Вам нужно подвести к каждому из них соответствующий провод. Сделать это несложно, если контакты подписаны. В противном случае придется вызывать профессионального электрика. После установки и подключения бака обязательно проверьте систему на отсутствие протечек. Если таковые есть, выполните герметизацию соединений более качественно.

Подключение накопительной емкости к имеет некоторые особенности. Такое насосное оборудование устанавливается в колодце с водой или в скважине. В этом случае обязательно монтируется обратный клапан. Его ставят на насос (через внутреннюю резьбу, сделанную в крышке устройства).

Клапан необходим для предотвращения обратного оттока воды в колодец. Это его единственная задача. После монтажа обратного клапана к системе подаче воды можно подключать и гидробак по уже известной вам схеме. Теперь вы знаете все о принципе действия, устройстве и тонкостях монтажа накопительных емкостей. Смело устанавливайте гидроаккумулятор, чтобы в вашем жилище никогда не было перебоев с водой!

Гидроаккумулятор для водоснабжения предназначен не только для того, чтобы брать часть давления на себя, он исполняет некоторые полезные функции и для отопления. Следует разобраться чуть подробнее, в чем состоят особенности гидроаккумулятора, а также с тем, как производится его установка.

Назначение

Перед тем как переходить к вопросу о предназначении гидроаккумулятора, необходимо разобраться, что же это такое. Гидроаккумулятор представляет собой металлический бак, внутри которого находится эластичная полость. Впоследствии полость может быть наполнена водой. Благодаря воздушной прослойке, находящейся между металлическими стенками бака и эластичной полостью, водный «мешок» никогда не соприкасается с металлом.

Подобное устройство наделяет гидроаккумулятор множеством положительных качеств.

В первую очередь, гидроаккумулятор позволяет частично снять нагрузку с насоса. Перед тем как вода будет подаваться непосредственно насосом, она подается из гидроаккумулятора. Когда уровень воды снижается до определенного уровня, включается насос. Таким образом, насосная установка защищена от гидроудара.

Подобные меры позволяют в значительной степени увеличить количество времени, которое прослужит насос. Подобное бережное отношение убережет его от преждевременных поломок и износа, при этом качество напора не пострадает. Даже если пользоваться одновременно двумя кранами, подключенными к выбранной насосной станции, напор останется на заданном уровне.

Сантехника, работающая от этого же источника, тоже прослужит дольше, поскольку она не будет подвергаться перепадам давления воды. Например, трубы стиральной машины не будут так быстро изнашиваться. А дополнительный запас воды позволит не бояться перебоев с ее подачей, что удобно, если вы живете в частном доме и вода в должном количестве необходима всегда.

Функции

Подытожив все полезные свойства, которые обеспечиваются наличием гидробака, можно определить его функции:

Предохранение насоса. Наличие гидроаккумулятора способствует предохранению насосной системы от нежелательных воздействий, продлению его срока службы. Благодаря тому, что насос будет включаться только по мере необходимости, ему гарантировано определенное количество неиспользованных включений. Имеется в виду отклонение от нормы включений в час.
Поддержка давления. Благодаря тому, что имеется гидроаккумулятор, можно не бояться постоянных перепадов напора воды. Например, если при наличии только насоса есть вероятность того, что воды будет идти то сильнее, то медленнее, особенно когда включено сразу несколько кранов, то при наличии гидроаккумулятора такая проблема пропадает. Ведь нагрузка разделена на два технических приспособления, а не на одно.

Нивелирование гидроударов. Когда включаешь насос, часто сталкиваешься с тем, что вода начинает идти слишком интенсивно. Такой резкий толчок называется гидроударом. Использование гидроаккумулятора позволяет избежать подобных проблем, поскольку из гидробака вода подается плавно. Таким образом, трубопровод тоже прослужит гораздо дольше.
Обеспечение запаса воды. Если вы живете в районе, где наблюдаются проблемы с подачей воды, вам может быть полезно иметь гидроаккумулятор. Он обеспечивает некоторый запас воды, пригодной для хозяйственных нужд.

В зависимости от необходимости можно выбрать гидроаккумулятор большого размера (до 500 л) или совсем маленький (до 5 л).

Устройство и принцип работы

Особенность гидробаков заключается в том, что вода не соприкасается непосредственно с металлическим корпусом, а остается заключенной в эластичной полости, также называемой мембраной. Мембрану изготавливают из бутила – прочного резинового материала. Бутил обеспечивает должный уровень предохранения воды от бактерий, чем не может похвастаться металл.

Между эластичной мембраной и металлическим корпусом находится воздушная прослойка. В нее закачан азот, но также камера может быть наполнена обыкновенным воздухом. Камера оснащена специальным пневматическим клапаном, через который регулируется давление внутри. Можно наполнить камеру через этот клапан или, наоборот, стравить воздух.

Гидроаккумуляторную установку можно в любой момент разобрать и собрать заново. Она имеет простое устройство. Такая простота обеспечивается для того, чтобы всегда была возможность выявить неполадки осуществить своевременный ремонт. При этом устройство можно починить, не выливая всю воду из него.

Гидроаккумуляторы большого объема имеют дополнительный клапан в мембране, который тоже позволяет стравливать воздух, однако здесь речь идет о воздухе, который выделяется из воды. В небольших гидробаках такой функции не имеется, но клапан тогда должен быть на трубопроводе.

Работа гидроаккумулятора осуществляется следующим образом.

Сначала вода насосом подается в эластичную полость, растягивая и наполняя ее. К полости прилажено специальное реле.
После того как порог давления достигнут, реле реагирует на это и отключает насос.
Далее в процессе эксплуатации гидроаккумулятора давление снова падает, и реле, реагируя на это, снова включает воду. Реле можно настроить на какой угодно уровень. Такой тип устройств называется гидроаккумулятором с автоматикой.

Сейчас практически не встречаются подобные варианты, но все же есть устаревшие гидробаки, за степенью наполненности которых нужно следить и наполнять их самостоятельно по мере необходимости.

Виды и критерии выбора

Существует множество критериев, опираясь на которые разделяют гидробаки. Каждый из них имеет свои особенности, которые нужно учитывать в процессе выбора. Одним из таких критериев является материал. Если сам расширительный бак делается из нержавеющей стали, то мембрану могут делать из различных типов резины:

Natural. Это натуральная резина, предназначенная для питьевой воды. Она хорошо растягивается, однако это свойство может привести к тому, что со временем вода будет проникать сквозь стенки такой мембраны. В полость из натуральной резины можно заливать воду температурой от -10 до +50 градусов.
Butyl. Данная разновидность искусственной резины также предназначается для питьевой воды. Она полностью соответствует всем требованиям безопасности. Обладает меньшей эластичностью, чем натуральная, благодаря чему более долговечна. Температура, которую выдерживает бутиловая резина, выше: от -10 до +99 градусов.

Расположение мембраны

Natural

Butyl

EPDM. Этот вид резины тоже предназначен для хранения питьевой воды. Как и бутиловая, этиленпропиленовая резина выдерживает температуру от -10 до +99 градусов, но из строя выходит несколько быстрее, чем бутиловая.
SBR. Марка предназначена для технической воды. Для хозяйственных нужд такую воду использовать нельзя, зато она нашла применение в системах отопления. Подобные гидроаккумуляторы используют как расширительные бочки для систем отопления.
Nitril. Пожалуй, самый необычный вид, поскольку предназначен для хранения масел и топлива.

При выборе обязательно обратите внимание, какой вид резины используется, поскольку последние два вида не соответствуют санитарным нормам и потому не подходят для хранения питьевой воды.

EPDM

SBR

Nitril

По конфигурации гидроаккумуляторы делятся на вертикальные и горизонтальные.

Вертикальный. Гидробаки вертикального типа выбираются преимущественно для помещений с малой площадью. Поскольку они вытянуты вверх и практически не занимают полезной площади, они являются прекрасным выбором для небольших домашних котельных. Пневматический клапан располагается наверху.
Горизонтальный. Горизонтальные гидроаккумуляторы не такие практичные. Для того чтобы их установить, необходимо иметь много свободного пространства. Клапана и таких конструктов нет, так что приходится делать специальный кран для стравливания воздуха.

Горизонтальный агрегат имеет крепление, посредством которого подключается напрямую к насосу. Из-за возможности фиксации внешнего насоса они и снискали такую популярность.

Вертикальный

Горизонтальный

По типу накопителя гидроаккумуляторы подразделяют на механические и пневматические.

Механический

Для функционирования данного вида накопителя необходима кинетическая энергия груза или пружины. Данные модели в последнее время практически не используются, поскольку они имеют больше недостатков, чем достоинств. Среди недочетов наиболее существенными являются:

Большой размер. Подобные агрегаты занимают много свободного места, что отнюдь не связано с их объемом.
Инерционность. Имеется в виду способность подобных систем не менять своих изначальных параметров вне зависимости от внешних факторов.

Иногда адаптивность оказывается необходима. Тем не менее, подобные гидроаккумуляторы дешевле.

Пневматический

На сегодняшний день такие накопители более распространены, поскольку функционирование за счет воздействия газа проще. Именно такое устройство было описано в предыдущих разделах. Аппараты из этой категории делятся на поршневые, грушевые или баллонные и мембранные.

Поршневые. Аппараты данного типа крайне редко эксплуатируются в бытовых условиях. Они больше подходят для промышленного использования. Их емкость крайне высока и достигает 600 л. Понятно, что мало кому в домашних условиях постоянно нужен такой объем воды. Тем не менее, стоимость подобных установок совсем небольшая.
С грушей или баллоном. Подобные гидроаккумуляторные баки не используют поодиночке. Чаще всего они входят в гидронасосную систему. В данном случае внутри металлического бака закрепляется груша. С одной стороны имеется отверстие для наполнения ее водой. Получается, что груша как бы растянута внутри металлического бачка. Воздух, закачанный в емкость вокруг груши, в дальнейшем выталкивает находящуюся там воду. Когда давление падает, груша снова наполняется.
Мембранные. Принцип работы мембранного гидроаккумулятора аналогичен варианту с грушей, однако в данном случае в качестве эластичной полости выступает мембрана ил каучука. Мембрана присоединяется к металлическому корпусу только одним концом. В пустом виде мембрана прижимается к выходному отверстию под воздействием газа внутри. Наполняясь водой, мембрана расправляется.

С баллоном

Мембранный

По назначению гидроаккумуляторы можно разделить на подходящие для систем отопления, ГВС и холодной воды.

Для систем отопления. Гидроаккумулятор для отопления служит для того, чтобы избавиться от накопившегося воздуха в трубах, а также препятствовать снижению температуры воды.
Для горячей воды. Для подачи горячей воды преимущественно используются мембранные расширительные баки. Они предназначены для компенсации расширения воды, которое происходит из-за перепадов температур. Это расширение приводит к перепадам давления.
Для холодной воды. Для холодной воды в основном выбирают гидроаккумуляторы, которые подключаются к внешнему источнику.

Такое решение выбирается по большей части для частных домов.

Для отопления

Для горячей воды

Для холодной воды

По размеру баки подразделяются на маленькие и большие.

Маленькие. Эти установки не обладают большим объемом, однако они идеально подходят для дома. К небольшим устройствам можно отнести те, объем которых не более 150 л.
Большие. Сюда можно отнести промышленные агрегаты, занимающие много места и редко устанавливаемые в пределах частных домов. В основном, делаются горизонтальными. Их объем может быть до 600 л. Они предназначены для хранения технической воды.

Помимо прочего, следует уделить внимание тем пунктам, которые должны коренным образом повлиять на выбор того или иного агрегата. Подытожив все вышесказанное, можно выделить следующие пункты, заслуживающие особого внимания:

Тип. Крайне важно, по какому принципу работает гидроаккумулятор. Для каждой из нужд нужен определенный образец. Так, для горячей воды выбирайте расширяющийся бак, а для холодной – аккумулятор с возможностью подвести воду из стороннего источника. При подборе гидроаккумуляторного бака для питьевой воды обратите внимание на наличие фильтра. Лучше всего купить гидроаккумулятор с пневматическим накопителем.
Объем. Емкость бака лучше выбирать такую, чтобы она полностью покрывала нужды. Например, если засечь, сколько воды вы тратите за один поход в душ, можно ориентироваться при выборе на этот показатель.
Ориентация. Подобрать конфигурацию бака проще всего: если помещение маленькое, то выбирайте вертикальный гидроаккумулятор, если же площадь позволяет, остановите свой выбор на горизонтальном варианте.

Расчёт объёма

Чтобы сделать расчет объема более точным, рекомендуется воспользоваться следующей таблицей. Она показывает примерный запас воды, который будет доступен после того, как насос перестанет качать воду из-за перебоев с электричеством. Обратите внимание, что данный показатель нельзя определить точно, поскольку все зависит от того, как настроено реле.

Для того чтобы произвести более точные расчеты, рекомендуется воспользоваться специальной формулой: K (коэффициент мощности двигателя) х Amax (предельный расход литров в минуту) х ((Pmax (давление при выключении насоса в барах) + 1) х (Pmin (давление при включении насоса в барах) + 1)) / (Pmax – Pmin) х (Pair (давление воздуха в гидроаккумуляторе в барах) + 1).

Для примера посчитаем по таблице, взяв случайные значения.

При коэффициенте K = 0,25, максимальном расходе Amax = 2,1, и давлениях Pmax = 3, Pmin = 1,8 и Pair = 1,6 получаем: 0,25 х 2,1 х ((3 + 1) х (1,8 + 1)) / (3 – 1,8) х (1,6 + 1) = 31,41 л.

Этапы установки

Установка гидроаккумулятора производится посредством нескольких шагов, абсолютно отличных от тех, что производятся для обыкновенного бака. Следует учитывать, что гидроаккумуляторный бак практически не находится в состоянии покоя. Он постоянно работает, мембрана или груша все время задействована и находится под давлением. Поэтому все шаги по монтажу и настройке должны производиться тщательно и неспешно.

Для начала необходимо зафиксировать бак.

Он должен быть надежно закреплен на полу, не шататься. Под ножки нужно подложить резиновые подпятники, чтобы в случае вибраций, шумов и прочего бак амортизировал и шатался не так сильно.

Если пренебречь этим правилом, в процессе работы металлический корпус может сильно раскачивать и греметь, производя неприятные звуки, а также подвергаясь ненужным воздействиям.

Трубопровод необходимо подключать также с помощью резиновых накладок, которые в данном случае выполняют изолирующую функцию. Важно, чтобы резиновые переходники обязательно были гибкими, иначе они могут треснуть и начать пропускать воду. К тому же гибкие материалы проще настроить и эксплуатировать.

Оптимально, если вход гидроаккумулятора и подключаемый трубопровод имеют одно сечение. Тогда не возникнет никаких дополнительных проблем с подключением. Нельзя, чтобы сечение проводки к выходу сужалось: это приведет к необоснованному росту давления в гидроаккумуляторном баке, что может вызвать полоску, поскольку баки на такое зачастую не рассчитаны.

Перед первым использованием бак необходимо должным образом подготовить. В первую очередь мембрана или груша проверяется на наличие воздуха. Если воздух есть, его стравливают. Далее бак заполняется водой под очень слабым напором. Это связано с тем, что резина, слеживаясь, склеивается, и если ее слишком резко разлепить, то можно повредить или порвать. Чтобы этого не случилось, необходимо проводить заполнение медленно и осторожно.

При выборе места для эксплуатации необходимо, чтобы был обеспечен свободный доступ к механизму с любой стороны. Вообще, перепоручить подключение гидроаккумуляторного бака в системе водоснабжения лучше всего опытным специалистам, поскольку можно по неопытности не учесть некоторых неочевидных, но важных факторов, таких как перепад давления или несоответствие сечения труб водопровода. Такие риски недопустимы, поскольку гидроаккумулятор – агрегат достаточно дорогой, да и ремонт водопроводной системы вылетит в копеечку.

Если же вы решили рискнуть и сделать все самостоятельно, воспользуйтесь следующей пошаговой инструкцией.

Регулировка

После того, как бак был приобретен и принесен домой, первым делом необходимо проверить давление внутри него. Обычно оно равно 1,5 барам, однако нередко из-за утечек вследствие долгого хранения давление падает. Давление проверяется при помощи манометра.

Вы можете проверить его, находясь в магазине. Тогда прямо в момент покупки попросите продавца-консультанта произвести необходимые замеры. Точность манометра, предлагаемого в магазине, обыкновенно достаточно высокая, чтобы погрешность не сильно повлияла на конечный результат изменений.

Манометр

Обыкновенно специалисты рекомендуют выставлять такое давление, которое будет на 10% ниже, чем в мембране при включении насоса. Чтобы отрегулировать уровень, подкачайте воздушную камеру или стравите излишек воздуха. Однако стоит иметь в виду, что перепады давления крайне негативно сказываются на сроке службы мембраны. Если перепад будет больше 1,5 баров, то это увеличит нагрузку.

Также давление должно выставляться с оглядкой на то, для чего именно вам нужен бак. Например, некоторые любят принимать душ с сильным напором воды или пользоваться гидромассажем. Тогда давление в воздушной камере должно быть несколько выше, чем если вы хотите только принимать ванну. Однако давление в воздушной камере не должно быть слишком большим, иначе вам просто не удастся накачать воду в мембрану. Слишком маленькое давление тоже губительно: мембраны не рассчитаны на повышенный объем воды.

Настройка реле

После того как регулировка гидроаккумулятора произведена, переходят к подстройке реле, отвечающего за включение и выключение насосной станции.

Чтобы сделать настройку правильным образом, произведите следующие действия:

Откройте крышку отсека, в котором находится реле.
Взгляните на то, из чего это реле состоит. Вы увидите две пружины и гайки. Большие пружина и гайка обозначим как P, а малые – как дельта P.
Сначала разберитесь с составляющими, отвечающими за включение насоса. Это группа P. Чтобы сделать пружину более реагирующей на давление, немного подкрутите большую гайку.
Группа дельта P отвечает за выключение насоса. Подтянув ее, вы обозначите выключение насоса в тот момент, когда мембрана еще не до конца заполнена водой.

Реле

После того, как вы произвели настройки, протестируйте, что получилось. Если вы не очень довольны результатом, подкрутите или ослабьте гайки снова.

Во время тестов закрывать реле крышкой не обязательно, однако после выставления всех настроек крышку необходимо закрыть.

Заполнение водой

После того как давление внутри гидроаккумулятора выставлено, а реле настроено, можно переходить непосредственно к наполнению гидробака. Здесь вам снова понадобится качественный манометр с подробной шкалой значений и малой погрешностью. Необходимо подключить его к баку и производить заполнение водой, строго наблюдая за значениями.

Вооружитесь техническими характеристиками вашего бака. В них указано, какое давление можно считать нормальным, а какое – предельным. Если значения манометра приближаются к предельным показателям, немедленно остановите поток воды и постарайтесь выровнять давление посредством стравливания или добавления воздуха в воздушной камере.

Наполняя гидроаккумуляторный бак, необходимо вручную отключить насос в тот момент, когда давление станет оптимальным. После этого производят корректировку реле согласно желаемым параметрам, ослабляя или подтягивая маленькую пружину. Имейте в виду, что достаточным является давление в 3 бара, хотя можно его варьировать по своему усмотрению. Разница между давлением для включения и отключения насоса должна составлять около 1-1,5 бар. Как показывает практика, этого вполне достаточно.

Произведя все перечисленные действия, можете смело приступать к полноценной эксплуатации своего гидроаккумулятора. Раз в пару месяцев проверяйте давление в нем, производите осмотр реле и стыков с водопроводной системой, а также наблюдайте за работой насоса.

Приведенная здесь схема подключения не является единственной. Есть еще несколько вариантов, нашедших применение в бытовых условиях.

Схема: варианты

В первую очередь, схема подключения гидроаккумулятора к насосной станции зависит от тех функций, которые на нее накладываются, а также от способа использования самого гидробака. К наиболее востребованным относятся следующие варианты.

Обвязка повысительной насосной станции

Установка гидроаккумулятора подобным способом уместна тогда, когда имеет места большой объем водопотребления. На таких насосных станциях всегда какой-то один насос работает непрерывно, из-за чего могут возникать большие скачки давления, нуждающиеся в немедленном устранении.

Здесь гидробак гасит скачки давления, тем самым продляя срок службы всех насосов. Также он возмещает небольшие колебания напора, которые могут возникать из-за большого объема потребляемой воды.

Однако этим сфера применения данного типа подключения не исчерпывается.

Бывает так, что перебои с электричеством происходят постоянно, а наличие воды жизненно необходимо. Подобные ситуации могут возникать на сельскохозяйственных объектах, например. Здесь резерв воды помогает пережить такие периоды кризиса, зачастую длящиеся несколько дней.

Гидроаккумулятор здесь играет роль демпфера. Чем мощнее насосная станция, тем больший объем должен быть у гидробака и тем с большим давлением он должен справляться. В противном случае необходимый эффект так и не будет достигнут.

Для погружного насоса

Чтобы погружной насос не работал вхолостую необходимо, чтобы он совершал только от 5 до 20 включений в течение часа, о чем подробно написано в его технических характеристиках. Если в водопроводной системе давление упадет, то насос включится автоматически. Такие падения могут происходить намного чаще, чем 20 раз за час. Для компенсации подобных перепадов и нужен гидробак.

В данном случае гидроаккумулятор призван возместить небольшой расход воды, который тоже приводит к включению насоса, тем самым предупредив бестолковое включение погружного агрегата. Реле гидроаккумулятора не так чувствительно, как у погружного насоса. К тому же насос подает воду резкими толчками и моментально, отчего давление резко подскакивает. Это негативным образом сказывается на трубах. Подключение гидробака устраняет и эту проблему.

Здесь не нужен большой гидробак. Чтобы выбрать оптимальный объем, необходимо оценить, сколько воды в час потребляется, как часто включается насос, насосную мощность. Важную роль играет, где будет установлен бак относительно насоса и на какой высоте закреплен сам насос.

С накопительным водонагревателем

Если подключить гидробак к водонагревателю, то он будет использоваться в роли расширительного бака, не реагируя на перепады температуры воды. Поскольку вода в водонагревателе поднимается под воздействием расширения, элементы водонагревателя, не всегда рассчитанные на подобные нагрузки вопреки назначению, могут повредиться, что в результате приведет к необходимости полной замены данного дорогостоящего оборудования.

Мембрана в гидробаке может без труда выдержать расширение, которому подвергается вода. Полость является эластичной и ей не может повредить небольшое расширение объема.

В связи с этим подключение гидробака к водонагревателю – хорошая идея, позволяющая сберечь сам водонагреватель в целости и сохранности.

Перед насосами по ходу движения воды

В данном случае гидроаккумулятор включается в цепь перед повелительным насосом. Он нужен для того, чтобы давление не падало так резко сразу после включения воды и напор сохранялся на прежнем уровне. Особую роль здесь играет объем гидробака. Так, чем больше воды расходуется, тем выше должна быть емкость, иначе все мероприятия по установке гидроаккумулятора окажутся бесполезными и компенсация давления достигнута не будет.

Чтобы система автономного водоснабжения могла работать, мало пробурить скважину (как вариант – выкопать колодец) и опустить туда насос. В ней обязательно должно присутствовать устройство, обеспечивающее постоянное давление и хранение запаса воды.

Таковым может быть, например, водонапорная башня. Но – это очень сложное и дорогое сооружение, которое, к тому же, занимает место на участке. Альтернативой ему является мембранный гидроаккумулятор.

По большому счету, водонапорная башня – простейший вид гидроаккумулятора , обеспечивающего уровень давления в зависимости от высоты подъема жидкости.

Он выполняет три важнейшие функции, без которых работа системы водоснабжения невозможна.

Поддерживает постоянное давление в системе.
Является хранилищем воды.
Защищает систему от гидроударов , играя роль буфера между магистралями и подъемным насосом.

Есть и четвертая функция, в исполнении которой больше заинтересован поставщик, чем потребитель. Это уменьшение времени работы насоса и количества его включений, что не только увеличивает время его безаварийной работы, но и экономит электроэнергию.

Для частника, владеющего собственным источником воды, она не менее важна, чем первые три.

При всей своей видимой простоте, водонапорная башня – это очень сложное и материалоёмкое сооружение, отнимающее часть полезной площади загородного участка. Поэтому в системах индивидуального водоснабжения чаще применяются компактные мембранные устройства.

Устройство мембранного гидроаккумулятора

Давление в нем создается не путем подъема жидкости на некоторую высоту, а использованием ее свойства несжимаемости . Для этого в металлическом баке размещают резиновую грушу, что-то наподобие большой спринцовки.

Она наполняется водой, а в бак закачивается воздух или азот . Упругая мембрана из бутиловой резины воспринимает это давление и передает его находящейся внутри нее жидкости.

Поскольку вода – это несжимаемая субстанция, то давление, созданное воздухом или азотом в гидроаккумуляторе, передается всей системе . Если к ней подключить насос с большим рабочим давлением, то упругая мембрана внутри бака скомпенсирует его, предотвратив гидродинамический удар.

Количество закачанной в гидроаккумулятор воды может быть значительным. Поэтому при прекращении подачи воды он начинает играть роль расходного бака. Давление в системе в этом случае постепенно снижается.

Виды мембранных гидроаккумуляторов

Основное отличие заключается в расположении патрубка , соединяющего это устройство со всей системой. Поэтому они могут быть всего двух типов:

Вертикальными;
Горизонтальными.

К вертикальному патрубок обычно подводится снизу . Этот тип устройства имеет единственное преимущество перед горизонтальными моделями – он может обеспечить больший объем разового расхода. Происходит это из-за того, что верхняя часть упругой мембраны при ее осушении под действием гравитации опускается ниже оси горизонтального патрубка и перекрывает его.

Горизонтальные гидроаккумуляторы производит, например, российская компания Unipump . Модель объемом 50 литров – минимальный типоразмер для системы водоснабжения небольшого загородного дома – стоит от 7 тыс. рублей.

Вертикальные от компании «Джилекс» (тоже российский производитель) того же объема гораздо дешевле – от 3,5 тыс. рублей . На цену влияет материал изготовления (дорогой Unipump выполнен из нержавеющей стали), а также материал фланца для подключения магистрали – он может быть как пластиковым, так и металлическим.

Обратите внимание, что расширительные баки для системы холодного водоснабжения обычно покрашены синим, а подключаемые к магистралям с горячей водой – красным. Мембраны в них могут быть как заменяемыми, так и несъемными.

Как выбрать

Основным критерием выбора является объем. Формулы по его расчету имеются, но все они сложны, а результаты вычислений – приблизительны, поскольку основаны на среднестатистическом расходе воды, взятом чуть ли не «с потолка».

Можно попробовать обойтись уже готовыми расчетами , причем пойти от противного – приняв, что количество потребленной воды равно объему канализационных стоков. В книге В.М. Масютина «Современный усадебный дом» он определен для семьи из четырех человек в количествах, указанных в таблице.

Теперь для расчетов надо найти компромисс между желаемым запасом воды и количеством включений насоса в течение суток.

В этом поможет таблица, в которой указан разовый расход воды, после которого включается насос.

Для примера возьмем одноэтажную «фазенду», в которой живут четыре человека, а водой они пользуются для умывания, мытья посуды и стирки. Подачу воды осуществляет погружной насос «Водолей 0,5-16 У».

Давление в системе водопровода стандартное – 1,3 бара , реле давления настроено на включение насоса с напором в 1,5 и выключение при давлении в 2,5 бара. Если выбрать гидроаккумулятор объемов в 100 литров – половину дневной нормы потребления воды, то допустим разовый расход в 26,3 литра.

После исчерпания этого лимита включается насос . Учитывая, что почти 30 литров за один раз расходуется не всегда, а производительность указанного насоса почти две тонны воды в час (1,8 м 3), перекачивающее устройство будет включаться не более трех или четырех раз в сутки.

Больший объем бака, равный двумстам литрам – полной дневной норме потребления, позволит тратить почти 53 литра за один раз , не включая насос, что кажется чрезмерным, если нет нужды поливать огород, и едва-едва хватит, если такая потребность есть.

В приведенном примере расчета есть особый параметр – давление в системе, от которого напрямую зависит выбор модели насоса и опосредованно – объем гидроаккумулятора.

Определить то, каким оно должно быть очень просто: каждые 10 метров водяного столба – это одна атмосфера или бар. В водопроводной системе одноэтажной постройки достаточно давления в 1 бар, а в двухэтажной оно должно быть не менее полутора бар, иначе на втором этаже из крана вода будет едва сочиться.

Учитывая, что давление насоса должно быть выше, чем в системе, в гидроаккумулятор нагнетается на 0,2–0,5 бара меньше. И чем больше этажей в здании, тем больший объем гидроаккумулятора требуется, чтобы насос не находился в перманентном режиме «стоп – пуск».

Как подключается

Для подключения этого устройства достаточно минимального набора сантехнических инструментов и расходных материалов – разводного ключа и уплотняющей ленты ФУМ. Но без одной детали сделать этого не удастся, ни при каких обстоятельствах. Она называется «штуцер 5-ти выводной». Эти выводы нужны для подключения:

Гидроаккумулятора;
Подающей магистрали насоса;
Манометра.
Реле давления (запуск насоса);
Входного патрубка магистрали водопровода.

Обслуживание гидроаккумулятора

Это устройство, постоянно находящееся под давлением и испытывающее динамические нагрузки. Поэтому следить за ним надо всегда, примерно так же, как за состоянием покрышек автомобиля – перед каждой поездкой.

Визуальные осмотры на предмет течи чередуются с замерами давления в камере. Для этого на конце, противоположном входному патрубку, снимается крышка, под которой находится золотник. Через него закачивается воздух или азот. Давление измеряется автомобильным манометром.

Явный признак неисправности устройства – постоянное снижение количества закачанных атмосфер. Скорее всего, нарушена целостность резиновой диафрагмы, и воздух уходит в систему.

Как заменить мембрану аккумулятора:

Заключение

Гидроаккумулятор – очень нехитрое по своей сути устройство, но от его исправности и правильности подбора модели напрямую зависит работоспособность системы локального водопровода и комфорт проживания в доме.