Гидроаккумуляторы для водоснабжения: принцип работы, виды, как правильно подобрать

Современный автономный водопровод в обязательном порядке должен быть укомплектован емкостью для хранения некоторого количества воды. Конечно, самый простой вариант такого устройства — пластиковый или металлический бак, установленный где-нибудь на чердаке.

Однако гидроаккумуляторы для водоснабжения уверенно вытесняют обычные накопители, поскольку они удобнее и лучше влияют на состояние системы.

В предложенной нами статье подробно описаны виды гидроаккумуляторов, приведены правила из выбора. Мы детально передали, как производится установка оборудования и его регулировка. Приведенные нами рекомендации обеспечат беспроблемную эксплуатацию устройства и продлят его рабочий ресурс.

Принцип работы типового гидробака

Гидроаккумулятор, он же гидробак, он же аккумуляторный или напорный бак — это разные названия одного и того же устройства.

Снаружи это действительно металлический бак, а внутри емкость разделена на две части специальной резиновой прокладкой, которую иногда называют мембраной.

Прокладка прочно закреплена у горловины бака, где расположено отверстие для поступления воды. На противоположной стороне емкости имеется еще одно отверстие, оно предназначено для воздуха.

Здесь установлен обычный ниппель. Для чего все это сделано? Мембрана разделяет гидробак на два отделения. С одной стороны от этой прокладки находится вода, а с другой — воздух под определенным давлением.

Для измерения давления в гидроаккумуляторе используют манометр. Некоторые модели дополнительно снабжены фильтром, чтобы внутрь не попадали загрязнения. Материал мембраны — специальная резина. Он не только эластичен, но и безопасен для здоровья людей.

Гидроаккумулятор разделен мембраной на две части. С одной стороны этого вкладыша находится вода, а с другой — воздух под давлением, что позволяет создать напор в водопроводной системе

При подключении гидробака к водопроводной системе вода из такого устройства поступает со стабильным напором, что позволяет улучшить качество водопроводной воды и обеспечить необходимые условия для функционирования бытовой техники.

Мембрана гидрообака содержит некоторое количество воды, которое постоянно изменяется, поэтому и мембрана постоянно растягивается или сжимается. При увеличении объема воды сжимается газ, возрастает давление. Регистрирующее пределы давления реле отдает команды насосу на включение/выключение

Например, для нормальной работы автоматических стиральных машин, гидромассажных устройств и другой подобной техники требуются определенные показатели давления в водопроводе. Практически всегда гидроаккумуляторы комплектуются специальным регулирующим устройством — реле давления.

Этот прибор можно настроить таким образом, чтобы он включал и отключал поступление воды в гидробак в зависимости от давления воздуха. Работает это так: по мере забора воды из устройства давление в его воздушной камере снижается.

Когда оно достигает минимальной отметки, реле давления в автоматическом режиме включает насосную технику, чтобы восполнить объем воды. В результате давление в гидробаке снова повышается. По достижении максимального установленного значения давления реле отключает поступление воды в гидроаккумулятор.

Эта схема позволяет составить представление о том, какое место занимает гидроаккумулятор в системе автономного водоснабжения частного дома

Такая система позволяет значительно сократить количество включений/отключений насоса, а это продлевает ресурс работы техники. Если бы насос был подключен к домовому водопроводу напрямую, количество циклов включения и отключения было бы значительно выше.

Наличие такого бака в водопроводной системе обеспечивает стабильность ее работы, а также и защиту от возможных гидроударов.

Кроме того, внутри гидроаккумулятора постоянно находится некоторый запас воды, который может оказаться очень кстати, например, при поломке насоса. Понимание принципов работы гидроаккумулятора позволяет выбрать подходящее устройство, обеспечить его правильный монтаж и обслуживание.

Виды гидроаккумуляторных баков

Гидроаккумуляторы различаются по типу установки: они бывают горизонтальными и вертикальными. Вертикальные гидроаккумуляторы хороши тем, что под их установку проще найти подходящее место.

Как вертикальная, так и горизонтальная разновидность снабжены ниппелем. Вместе с водой внутрь устройства поступает и некоторое количество воздуха. Он постепенно накапливается внутри и “съедает” часть объема гидробака. Чтобы устройство работало исправно, необходимо этот воздух время от времени стравливать через этот самый ниппель.

По типу установки различают вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы. Они имеют некоторые различия в процессе обслуживания, но на выбор во многом влияют размеры места установки

В гидроаккумуляторах, которые устанавливают вертикально, предусмотрен ниппель, который предназначен именно для этих целей. Достаточно нажать на него и подождать, пока воздух покинет устройство. С горизонтальными баками все немного сложнее. Помимо ниппеля для стравливания воздуха из емкости устанавливают запорный кран, а также отвод в канализацию.

Все это относится к моделям, способным накапливать объем жидкости более 50 литров. Если емкость модели меньше, то никаких специальных приспособлений для удаления воздуха из полости мембраны в них не имеется, независимо от типа установки.

Но воздух из них все же необходимо удалять. Для этого из гидроаккумулятора периодически сливают воду, а затем вновь заполняют емкость водой.

Перед началом процедуры следует отключить электропитание реле давления и насоса, или же всей насосной станции, если гидробак находится в составе такого устройства. После этого нужно просто открыть ближайший смеситель.

Воду сливают до тех пор, пока емкость не опустеет. Далее кран закрывают, на реле давления и насос подают электропитание, вода заполнит емкость гидроаккумулятора в автоматическом режиме.

Гидроаккумуляторы с корпусом синего цвета используют для холодной воды, а красные — для систем отопления. Не стоит использовать эти устройства в других условиях, поскольку различаются они не только цветом, но и материалом мембраны, и способностью переносить определенный уровень давления

Обычно предназначенные для автономных инженерных систем баки различаются по цвету: синие и красные. Это предельно простая классификация: если гидробак синий, значит, он предназначен для систем холодного водоснабжения, а если красный — для установки в отопительный контур.

Если же производитель не обозначил свою продукцию одним из этих цветов, то назначение устройства следует уточнить в техническом паспорте изделия. Помимо цвета эти два типа гидроаккумулятора различаются, главным образом, по характеристикам материала, использованного при изготовлении мембраны.

В обоих случаях это резина высокого качества, предназначенная для контакта с пищевыми продуктами. Но в синих емкостях стоят мембраны, рассчитанные на контакт с холодной водой, а в красных — с горячей.

Очень часто гидроаккумулятор поставляется как часть насосной станции, которая уже укомплектована реле давления, манометром, поверхностным насосом и другими элементами

Синие устройства способны переносить более высокое давление, чем емкости красного цвета. Не рекомендуется использовать для холодной воды гидроаккумуляторы, предназначенные для систем ГВС и наоборот. Неправильные условия эксплуатации приведут к скорому износу мембраны, гидробак придется ремонтировать или даже полностью заменить.

Как выбрать подходящий гидробак?

Один из важнейших показателей при выборе гидроаккумулятора — количество воды, которую он может вместить. Для этого можно воспользоваться следующей формулой:

Выбирая гидроаккумулятор, следует вычислить подходящий объем устройства. Слишком маленький гидробак не обеспечит потребности системы, а слишком большой приведет к неоправданным затратам

А из этой таблицы можно взять значение поправочного коэффициента в зависимости от мощности насоса:

Рассчитывая объем гидроаккумуляторного бака для системы водоснабжения, следует использовать специальный поправочный коэффициент, который учитывает мощность водяного насоса

Для бытовых нужд обычно достаточно устройства, емкость которого составляет около 25-50 литров. Конечно, расчетное значение редко совпадает с реальными объемами типовых моделей гидроаккумуляторов.

В таком случае просто берут бак с немного большим объемом. Например, если по формуле вычислено значение 32,5 л, то можно смело приобретать бак емкостью 35 литров.

Следует помнить, что наружные размеры бака и объем воды, который он может вместить, это разные цифры. Обычно вода занимает примерно треть общего объема гидроаккумулятора. Из формулы становится ясно, что чем более мощный насос используется для автономного водоснабжения в доме, тем более емкий гидробак следует приобрести.

Частое отключение электроэнергии в местности, где расположен дом, это хорошая причина, чтобы выбрать бак побольше. Таким образом, в распоряжении семьи будет небольшой запас воды.

Однако не стоит усердствовать и выбирать слишком крупный гидроаккумулятор. В таком устройстве вода будет заменяться слишком медленно, а это приведет к ухудшению ее качества.

В этой таблице подробно представлены сведения о том, какой именно объем воды можно хранить в гидроаккумуляторе с конкретными характеристиками

Именно поэтому при расчетах учитывают максимальный объем воды, которая проходит через водопроводную систему. Еще один важный момент относится к моделям иностранного производства. Такие устройства не всегда можно без проблем соединить с водопроводными системами в России или на территории ближнего зарубежья.

Монтажа и регулировка

К установке гидроаккумулятора предъявляют более строгие требования, чем при установке обычного накопительного бака. Дело в том, что установленный на чердаке накопитель статичен, а вот гидробак находится в динамическом движении: вода поступает и отбирается из емкости, мембрана растягивается и сжимается и т.п.

Чтобы вибрация не передавалась системе водоснабжения и окружающим предметам, гидроаккумулятор устанавливают на ровном и прочном основании, используя при этом амортизирующие резиновые прокладки.

Место, в котором установлен гидробак, должно быть достаточно просторным и доступным. Такие устройства нуждаются в периодической настройке, проверке и обслуживании.

Перед установкой необходимо выяснить, какое давление должно быть в пустом гидроаккумуляторе. Номинальное значение этого показателя обычно равно 1,5 бар. Именно такое давление устанавливает производитель. Однако с течением времени часть воздуха может выйти из емкости.

Для измерения давления в гидроаккумуляторе можно использовать любой исправный манометр, который позволяет получить сведения с точностью не менее 0,5 бар

Поэтому следует измерить давление с помощью манометра, а затем подкачать воздух или стравить его, если давление оказалось избыточным. Не помешает также уточнить значение нормального давления воздуха в пустом гидробаке, используя технический паспорт изделия. Поскольку золотник имеет типовые размеры, для замеров подойдет практически любой манометр.

Если гидроаккумулятор по какой-то причине не укомплектован измерительным прибором, можно взять автомобильный манометр. Главное, чтобы он был исправным и достаточно точным. Требуется шкала с делениями от 0,5 бар или меньше. Электронные устройства также можно использовать для таких измерений.

К водопроводным трубам подключение выполняется с помощью гибких переходников. При этом следует помнить, что диаметр переходников должен соответствовать размерам труб водопровода, сужение недопустимо. Перед тем, как наполнить бак водой, следует удалить из мембраны весь воздух.

Чтобы погасить вибрации, возникающие при работе гидроаккумулятора, при подключении устройства к водопроводной системе используют специальные гибкие шланги соответствующего диаметра

Первый раз воду закачивают внутрь как можно медленнее, тонкой струйкой со слабым напором. Это нужно, чтобы не повредить мембрану, которая могла слежаться или немного деформироваться во время хранения на складе.

Такие нюансы могут показаться мелочами, но они могут существенно повлиять на состояние гидробака. Важным моментом также является настройка давления в емкости.

После того, как гидроаккумулятор заполнен водой, нужно еще раз измерить давление воздуха. Чем меньше воздуха в гидробаке, чем ниже его давление, тем больший объем воды в него можно закачать. Но чем меньше воздуха, тем ниже рабочее давление воды на выходе из гидроаккумулятора.

Допускается снижение давления воздуха в устройстве до уровня в 1 бар, если есть необходимость в создании дополнительного объема воды для хранения. Однако при этом напор воды в системе снизится. Владельцу устройства придется выбирать между хорошим напором и возможностью закачать в бак большой объем воды.

В любом случае минимальное значение давления воздуха должно равняться 1 бар. Если воздуха в емкости будет мало, мембранная вставка, заполненная водой, растянется и может коснуться металлических стенок гидробака. Такой контакт неприемлем, поскольку под его влиянием резина начнет разрушаться, гидроаккумулятор сломается, а мембрану придется заменять.

После того, как гидробак заполнен, настроен и подключен к водопроводной системе, можно выполнить настройку реле давления. Оно обычно снабжено инструкцией, в которой подробно изложен порядок действий.

Под крышкой корпуса устройства находятся две регулировочные пружины. Большая пружина, обозначенная как Р, позволяет выставить минимальное давление, при котором реле включает насос и начинает закачку воды в гидроаккумулятор.

С помощью малой пружины, обозначенной как Р , выставляют разницу между верхним и нижним давлением, т.е. давлением отключения и включения. По мере отбора воды из гидробака давление изменяется.

Когда оно достигнет нижней отметки, контакты реле замкнутся, и включится насос. В процессе настройки реле давления придется пару раз наполнить гидроаккумулятор, а затем его опустошить.

Обычно разница между давлением включения и отключения составляет около двух бар. В паспорте гидробака указано максимальное давление, на которое рассчитан прибор, однако не имеет смысла пытаться накачать его “под завязку”.

При работе на предельных показателях элементы устройства быстрее изнашиваются. В процессе настройки реле давления следует учесть один важный момент — разница между давлением отключения и давлением воздуха в гидроаккумуляторе должна составлять около 10%.

Рекомендации по эксплуатации

После того, как гидроаккумулятор установлен, его необходимо правильно обслуживать. Примерно один раз в месяц следует проверять настройки реле давления и корректировать их, если возникла необходимость. Кроме того, нужно проверять состояние корпуса, целостность мембраны и герметичность соединений.

Наиболее частая поломка в гидробаках — разрыв мембраны. Постоянные циклы растяжения — сжатия со временем приводят к повреждению этого элемента. Резкие перепады показаний манометра обычно свидетельствуют о том, что мембрана порвалась, и вода поступает в “воздушный” отсек гидроаккумулятора.

Чтобы убедиться в наличии поломки, нужно просто стравить из устройства весь воздух. Если следом за ним из ниппеля потечет вода, значит, мембрана точно требует замены.

К счастью, выполнить такой ремонт относительно несложно. Для этого необходимо:

1. Отключить гидробак от водопровода и электропитания.
2. Отвинтить болты, которые удерживают горловину устройства.
3. Удалить испорченную мембрану.
4. Установить новую мембрану.
5. Собрать устройство в обратном порядке.
6. Выполнить установку и подключение гидробака.

По окончании ремонта настройки давления в баке и реле давления следует проверить и отрегулировать. Соединительные болты необходимо закручивать равномерно, чтобы предотвратить перекос новой мембраны, и чтобы ее край не соскользнул внутрь корпуса гидробака.

Заменить мембрану гидроаккумулятора относительно несложно, однако нужно позаботиться о том, чтобы новая мембрана была такой же как прежняя

Для того болты устанавливают в гнезда, а затем поочередно делают буквально паре поворотов первого болта, переходят к следующему и т.д. Тогда мембрана будет прижата к корпусу одинаково по всей окружности. Распространенная ошибка новичков в деле ремонта гидроаккумулятора — неправильное использование герметизирующих средств.

Место установки мембраны в обработке герметиком не нуждается, напротив, присутствие таких веществ может ее повредить. Новая мембрана должна быть точно такой же, как и старая и по объему, и по конфигурации. Лучше сначала разобрать гидроаккумулятор, а затем, вооружившись испорченной мембраной в качестве образца, отправляться в магазин за новым элементом.

Выводы и полезное видео по теме

В этом видеоролике подробно рассмотрен принцип работы гидроаккумулятора:

Для расчета объема гидроаккумулятора можно использовать специальные программы-калькуляторы. Один из таких вариантов представлен в следующем видеоматериале:

Замена мембраны гидробака — процесс не слишком сложный. Он подробно рассмотрен в этом видеоролике:

Гидроаккумулятор — важная часть современной автономной системы водоснабжения. Конечно, это устройство сложнее и дороже, чем обычный накопительный бак.

Но все затраты полностью окупаются, поскольку при наличии гидробака и качество водопроводной воды лучше, и ресурс работы насосного оборудования значительно возрастает. Наконец, это просто удобно, потому что в водопроводе всегда есть стабильный напор воды, о котором заботится надежная автоматика.

Пишите, пожалуйста, комментарии, в расположенной ниже блок-форме. Задавайте вопросы по заинтересовавшим моментам в представленной информации, делитесь полезными сведениями, размещайте фотоснимки и советы. Возможно, ваши рекомендации будут полезны посетителям сайта.