Максимальное давление в гидроаккумуляторе

За гидроаккумулятор принято считать такой вид бака, который имеет возможность накопления, произведения напора. Он является неотъемлемой частью элементов водоснабжения любого дома. Для правильного подбора и использования необходимо изучить принцип работы гидроаккумулятор а, виды устройств, из-за чего происходят поломки, и самое главное – отличие баков красного и синего цветов.

Гидроаккумулятор для водоснабжения принцип работы

Гидроаккумулятор ом называют специальный мембранный бак, внутри которого находится специализированн ая прокладка из резины. Её предназначением является разделение ёмкости на несколько частей. По одну сторону от мембранной прокладки располагается вода, а по другую газ.

При помощи специальной системы водоснабжения и при помощи насоса вода будет закачиваться в мембранный бак. После чего будет возрастать давление газа в автоматической части гидроаккумулятор а. И, по достижению определённого значения, автоматика производит отключение насоса, и вода перестаёт подаваться.

Вода будет постепенно пропадать, происходит понижение давления. После этих процедур происходит отключение элементов насоса, поступает вода в мембранный бак, отключение подачи воды.

Принцип работы гидроаккумулятор для систем водоснабжения нужен ли он?

Если у вас есть гидробак, то процесс включения и выключения будет происходить только по необходимости. Вода будет наполняться в баки только до определённого уровня. Если гидроаккумулятор отсутствует, то включение насоса будет происходить при каждом открытии крана, что является невыгодным.

Наличие бака накопления способно обеспечить:

1. Значительное увеличение периода эксплуатации насоса для скважин
2. Предупреждение вреда от возможности непредвиденного удара
3. Поддержание в системе определённого уровня давления
4. Предотвращение возможных поломок в водоснабжении

Необходимо понимать, что для водоснабжения наличие гидроаккумулятор а практически необходимо. Так же как и наличие специального мембранного бака, о необходимости и функциях которого будет рассказано в видео, представленном ниже.

Схема гидроаккумулятор а выиды баков

Гидробаки подразделяют на баки вертикального типа и горизонтального. Их различие заключается в способе крепления. Стоит учитывать тот факт, что в баке, содержащем воду, имеются определённые накопления воздуха, который нужно удалять. Потому что если этим пренебречь, то в бак могут попасть вредные для жизни вещества, которые образуют пробки. Для удаления лишнего воздуха обычно используют ниппель.

Гидробаки горизонтального типа имеют немного другую структуру, более сложную. Поэтому для удаления воздуха с таких баков понадобится как ниппель, так и шаровой кран и слив канализации.

Этот вопрос особенно актуален у владельцев баков с ёмкостью меньше чем 100 литров. Потому что пренебрежение удалением воздуха может привести к плачевным результатам.

Для удаления воздуха необходимо:

1. Произвести отключение питания
2. Произвести открытие крана
3. Опустошить бак
4. Произвести закрытие крана
5. И подключить питание для произведения заполнение бака водой

Такую процедуру стоит проводить хотя бы один раз в месяц.

Гидробаки подразделяют на красные, синие, прозрачного вида цветов. Чтобы изготовить мембрану нужно применять резину пищевого типа. Она является безопасной для людей.

Красные баки используют в основном для отопления жилых домов, и произвести снабжение горячей водой. А синие гидробаки, соответственно, для холодной воды.

Система работает таким образом, что поступление воды происходит через ниппель, прикрепляющийся на одно из двух резьбовых соединений. Их очень легко перепутать, но функции, которые они выполняют, разные. Первый предназначен для отвода воздуха, а второй для снабжения водой.

Может произойти так, что вода поступает сверху, в таком случае нет необходимости в автоматическом отведении воздуха. Но зато нужно позаботиться об установке фильтров.

Гидроаккумулятор принцип работы и неисправности

Одной из наиболее часто ломающихся частей гидробака является мембранная резиновая прослойка. Прокладка, в процессе эксплуатации, растягивается. Из-за этого происходит потеря эластичности. Если у вас возникают вопросы с эксплуатацией бака, то наверняка есть и симптомы:

1. Поступление воды малыми дозами, когда давление является высоким
2. Непостоянность манометра. Его указатель варьируется от минимума до максимума, без постоянной устойчивости.

Для убеждения в том, что прокладка вышла из строя, нужно нажать на ниппель, для выпуска воздуха из бака и определения уровня давления. Если стрелка ушла вниз, значит что необходимое давление обеспечено и в баке совсем нет воздуха. После удаления воздуха, если из бака потекла вода, значит, мембранная прокладка порвана. А если вода не проходит, значит, что появились дополнительные щели, ремонт которых также необходим.

Для проведения замены мембраны нужно:

1. Купить новую мембрану
2. Разобрать бак
3. Достать плохую мембрану
4. Произвести установку нового элемента
5. Собрать бак

Необходимо учесть тот факт, что неправильное обращение может способствовать соскальзыванию мембраны, что вызовет необходимость установки нового элемента.

Главное назначение гидробака (гидроаккумулятора) в системе водоснабжения — обеспечение плавного изменения давления во время работы насоса. Это дает нам возможность установить в систему реле давления или датчик давления, который сможет управлять работой насоса в автоматическом режиме . Поскольку вода практически несжимаема, то отсутствие гидроаккумулятора вызывало бы мгновенное скачкообразное изменение давления в системе во время начала водоразбора воды. В этом случае реле давления работало бы в режиме постоянного включения/выключения насоса, что в конечном итоге привело бы к перегреву электродвигателя, или полной его поломке. Тем самым, именно гидробак ограничивает число кратковременных включений и выключений насоса, что очень важно. Любой производитель насосного оборудования указывает их максимально допустимое количество в час. А плавное изменение давления обеспечивается конструкцией гидробака — разделением его на две полости (водную и воздушную) подвижной мембраной из специального материала.

Например: если насос куплен только на полив (допустим, качает воду из емкости на „вертушки“) гидробак не нужен . Расход воды и создаваемое насосом давление зависят только от его характеристики. Повторно-кратковременных включений нет, запас воды в гидробаке тоже не нужен. После окончания полива насос просто выключается вручную. Применение гидробака в этом случае просто нецелесообразно. Только следим за отсутствием «сухого хода» (ставим в емкость поплавок).

А если же насос предполагается использовать для водоснабжения дома (душ, умывальник, туалет и т.п.) бегать включать насос вручную каждый раз когда кому-то нужна вода, конечно же, уже никто не будет. Автоматизировать этот процесс можно с помощью реле давления , которое будет подавать команду на включение/выключение насоса (подробнее в статье «Настройка реле давления и регулировка давления воздуха в гидробаке»). А реле, как уже говорилось, может работать только совместно с гидроаккумулятором.

Какую же емкость гидроаккумулятора выбрать?

В интернете можно найти много рекомендаций по подбору гидроаккумулятора, в том числе и с помощью математических формул. Все они сводятся к зависимости от мощности насоса, его расхода, допустимого числа включений/выключений насоса в час и установок реле давления. И это правильно.

Мы лишь хотим, суммируя весь наш практический опыт в эксплуатации и монтаже, дать практические рекомендации с готовыми цифрами для выбора гидроаккумулятора. Причем они справедливы для насосов любого типа: погружных и поверхностных.

Начнем с самого простого:
Покупая готовую насосную станцию любого производителя мощностью до 0,75 кВт, в комплекте всегда получаете гидроаккумулятор, обычно емкостью от 20 до 24 литров. Что это значит для вас? А то, что на заводе-изготовителе уже все просчитано, и тем самым они подтверждают, что гидробака такого объема достаточно для правильной работы насосной станции. А средняя производительность насосной станции 2-2,5 м³/ч. Давление же у всех примерно одинаково, в пределах 2,5-4 атм. Это комфортно и не вызывает больших нагрузок на систему. Конечно насос включается довольно часто, даже при самом небольшом водоразборе, но все работает прекрасно многие годы. То же относится и к сважинным насосам. Воспользуясь математическими формулами для расчета, вы сами придете в большинстве случаев к цифре 20-30 литров.

Понятно использование гидробаккумуляторов на 50-60 литров, они прекрасно подходят для установки в систему со средним расходом 2,5-3,5 м³/ч, снижают число включений/выключений насоса и обеспечивают минимальный запас воды (примерно 15-20 литров — треть от всего объема). На наш взгляд, это самый оптимальный вариант. Мощность насоса в этом случае, обычно 0,75-1,5 кВт. Нравится цифра 80 литров - пожалуйста и 80, если вы готовы платить больше за лишние 5 литров воды в случае отключения электричества.

Итог таков :
Гидробак на 100 и более литров для частного дома имеет смысл покупать, только если расход жидкости более 5 м³/ч, что бывает очень редко (даже не потому, что есть очень мало людей, которым нужен такой большой расход воды, а потому что не так много скважин обеспечивают такой высокий дебит), или же если проблемы с электроэнергией все еще имеют место быть. В этом случае гидробак нужен еще и как накопитель воды. Чем больший гидробак у вас стоит, тем естественно больше воды останется в случае отключения электроэнергии. Тогда можно покупать гидробак на 200 или даже 300 литров. Только важно помнить, что воды в гидробаке находится примерно треть от всего объема (зависит от настроек реле давления) и если расход воды у вас при этом не большой, то вода со временем просто тухнет. Может быть имеет смысл на такие случае поставить открытую накопительную емкость ? В общем, не гонитесь за большими объемами, как минимум это сэкономит деньги.

Хорошо спроектированная и правильно смонтированная система водоснабжения может бесперебойно работать годами, многое зависит от правильного выбора компонентов. В этом обзоре речь пойдёт о гидроаккумуляторах, их принципе работы, вариантах установки, ремонте и обслуживании.

Зачем в насосной станции нужен гидроаккумулятор

Основная функция насосной станции — бесперебойно снабжать потребителя водой, обеспечивая при этом нужный диапазон рабочего давления как для точек водоразбора, так и для работы бытовых приборов. К сожалению, нет эффективного способа сообщить насосу, когда открыт кран, поэтому единственное, на что может ориентироваться автоматика — падение давления в системе, когда некоторое количество воды из неё вытекло.

Другая трудность работы — физические свойства жидкости, которая практически не сжимается, в отличие от газов. Набрать нужное давление — непростая задача, ведь в обычных условиях это возможно только за счёт расширения труб и прочих каналов, наполненных водой.

Гидроаккумулятор (ГА) подключается врезкой в произвольную точку водопроводной системы между насосом и потребителем, тем самым увеличивает её водоизмещение. Его устройство принимает на себя основной объём нагнетённой воды и обеспечивает плавный набор давления в период между включением и выключением насоса.

Преимущество перед регулятором давления

Чисто технически водопроводная система с автоматизированной насосной станцией может работать и без накопителя. Если трубопровод выполнен полимерными материалами, они могут расширяться в достаточной степени, чтобы вместить в себя лишний литр-полтора воды для создания нужного давления. Но такой режим работы сопряжён с рядом неочевидных рисков.

Пример электронного реле давления

Во-первых, включение и выключение насоса не происходит мгновенно, всегда есть риск сбоев в работе. От этого возникает явление инерционного переброса, когда насос «стартует» слишком рано или не успевает вовремя отключиться, из-за чего возникает динамическая нагрузка на соединения водопровода, гибкие шланги и запорную арматуру.

Так сильно разрекламированные электронные регуляторы давления определяют текущее давление в системе достаточно точно. И всё же водоизмещение трубопровода слишком мало, чтобы обеспечить бесперебойную работу: электроника грешит включением аварийного режима из-за превышенного давления, при этом контактная группа срабатывает с высокой периодичностью, что не прибавляет долголетия ни ей, ни насосному оборудованию.

Механическое реле давления. 1. Пружина для настройки верхнего предела срабатывания реле. 2. Пружина для регулировки диапазона рабочей зоны давления. 3. Контактная группа

Устройство и принцип работы

Главная особенность гидроаккумулятора — отсутствие жёстких стенок в резервуаре, наполняемом водой. Вместо этого используется эластичная резиновая «груша», которая, в свою очередь, находится в жёстком и герметичном корпусе устройства, наполненном воздухом под некоторым давлением.

В нормальном состоянии груша наполнена до такой степени, что сжимает воздух в корпусе для образования рабочего давления, которое эквивалентно практически в любой точке водопровода. Управляющее насосом реле в таком режиме разомкнуто, ведь давление соответствует норме, и причин для подачи воды нет.

При открытии любой точки водоразбора вода вытекает из системы и из накопителя в частности. Прежде чем давление в накопителе упадёт до минимального значения, и реле сработает с последующим включением насоса, воды может вытечь достаточно много. После включения насоса происходит резкий скачок давления в питающей магистрали, но это компенсируется мягким резервуаром и воздушной оболочкой. Соответственно, между моментом закрытия водоразбора и остановкой насоса также пройдёт небольшое время.

С использованием гидроаккумулятора исчезает целый пласт проблем, связанных с гидроударами и «перенакачкой» системы: воздушная подушка выполняет роль демпфера, сглаживая резкие колебания и снижая нагрузку на элементы трубопровода.

Монтаж гидроаккумулятора

Как уже говорилось, место включения гидроаккумулятора в систему может быть произвольным. Поэтому его следует монтировать там, где для оборудования соблюдаются наилучшие условия: достаточно высокая температура, чтобы вода не замерзала внутри, и не очень высокая влажность, чтобы металлический корпус и фитинги меньше подвергались коррозии. Чтобы исключить лишний шум, накопитель вместе с насосной станцией обычно выносят из жилой зоны в технический колодец .

Обычный аккумулятор, не укомплектованный насосом и группой автоматики, имеет всего один выход. К нему на тефлоновую ленту пакуется коллекторный узел с тремя или четырьмя дополнительными выводами с наружной или внутренней резьбой. Некоторые модели, однако, поставляются в сборе с коллектором, и ничего паковать не нужно.

Один из отводов, как правило, нижний, предназначен для подключения питающей магистрали через обратный клапан. Сам насос может стоять рядом с накопителем или быть опущенным в скважину — на работу системы это не оказывает существенного влияния.

Ко второму свободному отводу подключается магистраль, разводящая воду к точкам потребления. Третий отвод предназначен для установки гидравлического манометра, по которому ведётся контроль рабочего давления в системе. Иногда этот выход имеет внутреннюю резьбу несколько меньшего диаметра для монтажа без использования переходников.

Четвёртый свободный отвод нужен для включения в систему реле давления, но если насосом управляет электронный регулятор, его включают последовательно в питающую магистраль. Если имеется опасность завоздушивания системы, реле давления устанавливается через специальный тройник, один из выводов которого имеет встроенный автоматический клапан сброса воздуха.

Типовые неисправности и методы устранения

Гидроаккумуляторы, как правило, весьма неприхотливы в обслуживании и имеют достаточно большой ресурс работы — около 10 лет. Но неприятные казусы и сбои в работе всё же случаются.

Наиболее распространён вариант, когда периодичность включения и выключения насоса как бы подсказывает, что гидроаккумулятор не справляется с функцией плавного набора и отдачи давления. Выяснить конкретную причину такого поведения можно, только открутив несколько болтов и сняв технический фланец, в который врезан патрубок ввода.

Если накопитель долгое время стоял в нерабочем и отключенном состоянии, мембрана внутри могла слипнуться. Необходимо расправить её, собрать устройство обратно и снова опробовать в работе.

Возможен и разрыв мембраны от старения, либо потеря корпусом герметичности. В этом случае накопитель не имеет воздушной подушки, способствующей плавному набору давления. Соответственно, решением может быть либо замена мембраны с уплотнительной прокладкой, либо полная замена аккумулятора. Хотя, если причина в небольшом точечном корродировании бака, исправить проблему вполне реально. Для этого в прогнившее отверстие врезают золотниковый клапан, а затем накачивают бак небольшим количеством воздуха.

Как минимизировать вероятность поломок

Резина, из которой изготовлена груша ГА, достаточно чувствительна к химическому составу воды и наличию мелких осадочных частиц. Чтобы избежать пересыхания, в питающую магистраль следует встроить сетчатый фильтр для задержания особо крупных частиц.

Наличие фильтра грубой очистки перед гидроаккумулятором существенно продлевает срок службы резиновой мембраны

Монтировать картриджные фильтры до насосной группы не рекомендуется из-за вероятности обратного тока. Но если вы используете дорогой гидроаккумулятор большого объёма, будет целесообразно отнести насосную группу немного дальше от аккумулятора и установить перед коллекторным узлом простейший угольный фильтр, который защитит накопитель и остальную систему от воздействия химически активных веществ.

Не забывайте также, что у недорогих производителей срок жизни корпуса гораздо меньше из-за более тонких стенок. Поэтому наличие конденсата на оборудовании — это явный призыв наладить вентиляцию и стабилизировать температурный режим в месте установки.