Что такое гидроаккумулятор и принцип его работы

Ключевые разновидности расширительных баков

Описываемые в статье приборы, с точки зрения накопления энергии, могут быть двух типов – с механическим накопителем и с пневматическим. В первом случае функционирование происходит за счет груза либо же кинетики пружин. Что же касается механических гидробаков, то они отличаются многочисленными эксплуатационными минусами (повышенной инерционностью или, к примеру, большими размерами), в связи с чем практически не применяются в бытовых сетях.

Гораздо большей популярностью пользуются устройства с пневматическими типами накопителей. Они, работая благодаря сжатию жидкостей под действием газа, бывают следующих разновидностей:

• поршневыми;
• мембранными;
• с баллоном/грушей.

Первые рекомендуется использовать там, где требуется постоянный и немалый запас (около 500 литров воды). Стоят такие гидробаки недорого, но вот применяются в частных домах весьма редко.

Если же рассматривать мембранный гидроаккумулятор для систем водоснабжения, то он характеризуется, в первую очередь, небольшими габаритами. Ими удобно пользоваться, они, к тому же, в большинстве случаев и встречаются в частных домовладениях. Наконец, баллонные модели также используются относительно часто. Их легко устанавливать (работу можно выполнить своими руками) и обслуживать (если потребуется, вы запросто замените пришедшую в негодность грушу либо сам бак). Хотя отметим, что баллонные баки нечасто нуждаются в ремонте – их по праву считают надежными в использовании и долговечными.

Помимо того, по своему предназначению все гидробаки делятся еще на несколько категорий:

• для ХВС;
• для ГВС;
• для отопительных систем.

Наконец, по способу установки описываемые здесь баки могут быть горизонтальными и вертикальными. Представители обеих категорий функционируют по одному и тому же принципу. Но у первых имеются отдельные крепежи, посредством которых фиксируется внешний насос. Вторые же, если объем составляет более 100 литров, оборудуются специальным клапаном, позволяющим стравливать воздух из магистрали.

Отдельно стоит выделить классификацию баков по объему. Так, на рынке можно встретить уж совсем миниатюрные модели, вместительность которых составляет всего 2-4 литра, и настоящие «монстры» объемом свыше 500 литров.

Первый запуск

После проведенной работы необходимо запустить насос с гидроаккумулятором. Для этого необходимо соблюсти несколько важных принципов. Сначала включается насос. Затем на боковой поверхности открывается шаровой кран. Из него должна потечь вода.

Если это условие выполняется, кран закрывают. При помощи обычного велосипедного насоса через установленный ранее ниппель в бак накачивают воздух. В емкости должно создаться необходимое давление. Оно проверяется при помощи барометра и составляет от 1 до 1,5 атм.

Если давление не соответствует требованиям, при помощи реле регулируют его показатель. Этот пробный первый запуск необходим. Когда система будет проверена, можно ее полноценно эксплуатировать.

Объем бака основной критерий выбора

Самый важный вопрос – как выбрать объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Чтобы ответить на него, нужно свести воедино множество данных. Это и производительность насоса, и оснащенность дома водопотребляющим оборудованием, и количество постоянно живущих в доме людей, и многое другое.

Но в первую очередь, нужно определиться, нужен ли вам этот резервуар только для стабилизации работы системы в целом, или есть необходимость в запасе воды на случай отключения электроснабжения.

Внутренние баллоны разного объема

Если дом небольшой и оборудован только умывальником, унитазом, душем и поливочным краном, а живете вы в нем не постоянно, сложных расчетов можно не производить. Достаточно купить бак объемом 24-50 литров, его хватит для того, чтобы система работала нормально и была защищена от гидроударов.

В случае же с загородным домом для постоянного проживания семьи, оборудованным всем необходимым для комфортного быта, желательно подойти к вопросу более ответственно. Вот несколько способов, с помощью которых вы сможете определиться с размером гидроаккумулятора.

По характеристикам насоса

Параметры, влияющие на выбор объема бака, это производительность и мощность насоса, а так же рекомендованное количество циклов его включения/выключения.

• Чем выше мощность агрегата, тем больше должен быть объем гидробака.
• Мощный насос накачивает воду быстро и быстро выключается, если объем резервуара небольшой.
• Достаточный объем позволит сократить количество повторно-кратковременных включений, тем самым продлив срок службы электродвигателя.

Для расчета вам потребуется определить примерный расход воды в час. Для этого составляется таблица, в которой перечисляются все потребляющие воду приборы, их количество и нормы расхода. Например:

Таблица определения максимального расхода воды

Так как одновременно воспользоваться всеми приборами практически невозможно, для определения реального расхода применяется поправочный коэффициент 0,5. В итоге получим, что в минуту вы в среднем тратите 75 литров воды.

Как рассчитать объем гидроаккумулятора для водоснабжения, зная эту цифру, производительность насоса и учитывая, что включаться он должен не чаще 30 раз в час?

• Допустим, производительность равна 80 л/мин или 4800 л/час.
• А в пиковые часы вам нужно 4500 л/час.
• При безостановочной работе насоса его мощности вполне хватает, но вряд ли он проработает долго в таких экстремальных условиях. А если он будет включаться чаще 20-30 раз в час, то ресурс его иссякнет ещё быстрее.
• Поэтому и нужен гидробак, объем которого позволит отключать оборудование и давать ему передохнуть. При указанной частоте циклов, запас воды должен быть минимум 70-80 литров. Это позволит насосу одну минуту из каждых двух не работать, предварительно заполнив резервуар.

По формуле минимального рекомендуемого объема

Чтобы воспользоваться этой формулой, нужно знать установки реле давления, которое включает и выключает насос. Разобраться поможет следующая картинка:

Изменения давления в гидроаккумуляторе при включении и отключении насоса

• 1 – начальное давление Pвозд (при выключенном насосе);
• 2 – поступление воды в резервуар при включении насоса;
• 3 – достижение максимального давления Pmax и отключение насоса;
• 4 – расход воды при отключенном насосе. Когда давление достигает минимума Pmin, насос включается.

Формула же выглядит так:

• V = K x A x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) x (Pвозд. + 1), где
• А – это расчетный расход воды (л/мин);
• К – поправочный коэффициент из таблицы, определяемый в зависимости от мощности насоса.

Таблица для определения поправочного коэффициента

Значения минимального (пускового) и максимального (выключающего) давления на реле, вы должны установить сами, в зависимости от того, какой напор в системе вам нужен. Он определяется по самой дальней от гидроаккумулятора, и высоко расположенной точке водоразбора.

Примерные соотношения установок реле давления

Чтобы выполнить регулировку реле давления, необходимо знать, как накачать гидроаккумулятор для систем водоснабжения воздухом, или стравить лишний. Для этого потребуется автомобильный насос, который подключается к баку через золотник.

Теперь можно вычислить объем. Для примера возьмем:

• А = 75 л/мин;
• Мощность насоса 1,5 кВт, соответственно К = 0,25;
• Pmax = 4,0 бар;
• Pmin = 2,5 бар;
• Pвозд. = 2,3 бар.

Получаем V = 66,3 литра. Ближайшие по объему стандартные гидроаккумуляторы, имеют объем 60 и 80 литров. Выбираем тот, что больше.

Это интересно: Как выбрать дровокол (видео)

Несколько слов о схеме подключения

Мембранные накопители устанавливаются между насосом и внутренним водопроводом. Так как в емкости имеется только одно отверстие, для подключения используют крестовину, к которой в свою очередь подсоединяется три элемента:

• Реле давления, через которое осуществляется подключение насоса к электричеству;
• Сам насос;
• Водопроводная труба, соединяющая накопительную емкость с внутренним водопроводом.

Поэтому установка емкости не вызывает сложностей даже у новичков. Главное – обеспечить герметичность всех соединений.

Кроме того, нужно настроить реле, выставив минимальное и максимальное давление. Подробную информацию об этой процедуре содержит инструкция по эксплуатации устройства.

2 Схемы подключения и особенности монтажа

Выбор схемы подключения гидробака нужно осуществлять исходя из возложенных на него функций. Всего существует 3 схемы подключения:

1. Схема гидробак + повысительная станция. В данном случае гидроаккумулятор используется для стабилизации давления в системах с большим уровнем водопотребления.
2. Схема гидробак + погружной насос. Наиболее распространенный способ подключения в системах, основанных на подачи воды насосом из внешнего источника.
3. Обратная схема гидробак + повысительный насос. Гидроиккумулятор монтируется перед повысительным насосом, а не после него, и предотвращает скачки давления в трубопроводе в момент включения насоса.

Для подключения гидробака и его ввода в эксплуатацию вызывать специалистов не нужно, все можно сделать своими руками.  На пол либо стену бак крепится с помощью анкеров, при этом обязательно нужно подкладывать под монтажную пластину прокладку из виброизоляционного материала. Подключение труб к патрубка накопительной емкости осуществляется через специальные гибкие переходники, которые идут с ним в комплекте.

После того, как монтаж бака закончен, выполняется его регулировка — первоначально нужно определить давление в гидроаккумуляторе, что можно сделать посредством обычного манометра. На корпусе бака вы найдете золотник, к которому присоединяется измерительный прибор. Нормальным уровнем давления считается 1.5 Бар, если его фактическая величина отличается, то необходимо подкачать воздух с помощью насоса.

Как уже было сказано, вода внутри емкости находится в резиновой «груше», окруженной воздухом. Чем больше в баке воздуха, тем сильнее груша сжимается и теряет свой максимальный размер. И наоборот — чем меньше воздуха, тем больше  и вместительнее груша, но меньше давление подачи воды.  Вы можете регулировать давление в пределах 1-2 Бар на свое усмотрение, добиваясь желаемого режима работы гидробака.

Подключение гидроаккумулятора

Также необходимо настроить реле давление. Под крышкой корпуса реле находится пара пружин (большая и малая). Изменение их положения позволяет задать минимальный и максимальный уровень давления, при котором станция будет включать насос.  За минимальный уровень, при котором начинается подача воды, отвечает большая пружина. Малой пружиной задается требуемая разница давлений.

2.1 Неисправности и рекомендации по ремонту

Наиболее частой поломкой гидроаккумулятора является потеря герметичности между рабочими средами — водой и воздухом, что происходит вследствие износа либо повреждения резиновой мембраны (груши).

Причиной разгерметизации мембраны является износ резины, что происходит вследствие ее растягивания водой при недостаточном уровне давления воздуха резервуаре. Также ускоренный износ провоцирует ускоренная выкачка воды из бака — после полного опустошения мембрана сворачивается в плоский лист с сильно загнутыми краями.

Замена мембраны гидроаккумулятора

Пытаться восстановить износившуюся мембрану своими руками бессмысленно, поскольку никакие латки не вернут ей полную герметичность. Потребуется купить новую мембрану, соответствующую размерами вашему баку, и заменить поврежденную деталь.

Алгоритм действий следующий:

1. Выполняется полный слив воды из бака и резервуар отсоединяется от трубопровода.
2. Выкручиваются болты, фиксирующие фланец на тыльной стороне емкости, также демонтируется гайка золотника подкачки воздуха.
3. Золотник проталкивается через отверстие внутрь бака, после чего мембрана изымается из корпуса.
4. Внутренняя полость бака, при необходимости, очищается от коррозии и отложений с помощью наждачки либо щетки по металлу.
5. Выполняется установка новой мембраны, продевается и фиксируется гайкой золотник.
6. Края мембраны разравниваются на горловине емкости, после чего монтируется фланец с равномерной затяжкой болтов.
7. После сборки в гидроаккумулятор закачивается расчетное количество воздуха и выжидается 12 часов, по истечению которых проверяется герметичность бака. Если потерь давления нет, устройство подключается к подающему трубопроводу.

Золотник гидроаккумулятора

Варианты мембранных замкнутых емкостей

Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей.

• Холодное водоснабжение. Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
• Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
• Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.

В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.

Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, — красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)

Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.

Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.

Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.

Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначения

Как выбрать подходящий гидробак

Самостоятельно вычислить необходимую производительность гидробака можно, воспользовавшись следующей формулой:

V = А х k х (Р мах + 1) х (Р min + 1) / (Р мах — Р min) х (Р возд. + 1), где

V – необходимый объём бака.

А – пиковый расход воды в доме в минуту.

Р мах, Р min – максимальное и минимальное давление, создаваемое устройством.

Р возд. – воздушное давление в баке.

К — коэффициент, значения которого различны для устройств разной мощности. Показатели коэффициента приведены в таблице ниже.

Мощность насоса, кВт.	0,55 — 1,5	2,20 — 3	4 — 5,5	7,5 — 9
Коэффициент	0,25	0,375	0,625	0,875

После проведения вычислений, рекомендуется брать поправку в большую сторону, на случай непредвиденного увеличения водоразбора. Например, если получилось, что необходимый для вашего дома объём бака составляет 33 литра, то лучше купить водяной аккумулятор ёмкостью 35-40 литров. Но чересчур большой бак приобретать также не следует: вода в нём будет застаиваться, в результате чего ухудшится её вкус, может появиться затхлый запах.

https://youtube.com/watch?v=sBtdN2j_Spg

Для холодного и горячего водоснабжения нужно покупать отдельные модели. Различить водонапорные устройства по предназначению можно по расцветке бака. Модели для холодного водоснабжения, стандартно окрашиваются в синий цвет, а для горячего – в красный. Но иногда встречаются устройства, не имеющие опознавательной окраски, например с серебристым бачком. В этом случае, перед покупкой необходимо ознакомиться с инструкцией от производителя, где должно быть указано, для каких целей предназначен данный прибор.

Устройство гидроаккумулятора

Устройство стандартного гидроаккумулятора со сменной мембранной (самый распространенный тип) достаточно простое. Внутри гидроаккумулятора располагается эластичная мембрана шарообразной или грушевидной формы.

В рабочем режиме внутри мембраны находится вода, а между стенками бака и мембранной находится предварительно закачанный под давлением воздух или другой газ (значение предварительной закачки указывается на этикетке). Таким образом, вода не контактирует со стенками гидроаккумулятора, а только с мембраной, которая выполнена из материала пригодного для контакта с питьевой водой.

Горловина мембраны остается снаружи корпуса гидроаккумулятора и надежно притягивается к нему стальным съемным фланцем с помощью винтов. Таким образом, мембрана является съемной и может быть без больших трудозатрат заменена на новую.

Все гидроаккумуляторы имеют в своей конструкции ниппель (как в автомобильном колесе), который напрямую связан с воздушной полостью бака. Через этот ниппель можно регулировать давление воздуха внутри бака, используя обычный воздушный насос или компрессор.

Ниппель находится под защитным пластмассовым колпачком, который легко откручивается руками.

Важно отметить, что у многих производителей мембраны в гидроаккумуляторах объемом от 100 литров и выше крепятся не только снизу (через фланец), но и сверху. Через отверстие в верхней части мембраны (да, кроме горловины у мембраны будет ещё одно отверстие в верхней части) проходит специальная полая штанга, с уплотнительным элементом на одном конце и резьбой на другом

Резьбовой конец выводится наружу бака и притягивается к последнему гайкой. По сути, выведенная наружу часть представляет собой резьбовой штуцер. Этот резьбовой штуцер можно просто заглушить, либо установить на него реле давления и /или манометр.

В данном случае гидроаккумулятор (как и мембрану к нему) будут называть проходным.

Гидроаккумуляторы бывают вертикального и горизонтального исполнения. Вертикальные баки устанавливаются на ножках, горизонтальные же на лапах и имеют площадку для установки доп. Оборудования (насос, шкаф управления и т.п.). Принципиальным моментом для выбора компоновки является конкретное место установки.

Назначение и виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор (гидропневмобак) выступает важнейшей частью автономного водопровода. Прибор, зачастую, для своей работы использует энергию сжатого воздуха. Существуют также пружинные и механические модели, но в автономных системах дач или частных домов они практически не встречаются.

Конструктивно гидроаккумулятор предоставляет собой герметичную металлическую емкость (бак), разделенную на две части: эластичную камеру (грушу) для воды и окружающую ее воздушную прослойку. Таким образом, вода внутри гидрокамеры не контактирует со стенками бака, что позволяет избежать коррозии его стальной оболочки. Применяемый для изготовления груши высокопрочный бутил отвечает санитарным требованиям по хранению питьевой воды. Закачка/отбор жидкости осуществляется через резьбовой патрубок, сообщающийся с рабочим объемом эластичной гидрокамеры.

Воздушное отделение гидроаккумулятора оснащено пневмоклапаном, позволяющим регулировать давление (нормальный показатель – 1,5-2 атм.). Гидробаки от 100 л оснащаются еще одним клапаном для отвода выделяющегося из воды воздуха.

Не путайте с расширительным баком

Внешне гидроаккумулятор напоминает расширительный бак для систем отопления, устанавливаемый в контурах закрытого типа. Он нивелирует изменение объема нагревающейся/охлаждающейся жидкости. Основные отличия между этими устройствами – материал изготовления мембраны и специфика устройства внутренних камер.

В отличии от гидроаккумулятора, в котором резиновая «груша» помещена в емкость с водой, расширительный бак разделен на две части эластичной перегородкой. Одна часть заполняется теплоносителем, другая – воздухом. Если включить расширительный бак в водопроводный контур, то на выходе из крана потребитель будет получать ржавую воду, из-за её непосредственного контакта с металлическими стенками. Различаются также характеристики внутренних мембран. В расширительном баке они рассчитаны на нагрев до +90С и выше при небольшом колебании давления. Гидроаккумуляторная мембрана способна переносить регулярные перепады давления, но при температуре жидкости не выше +30С.

Классификация гидроаккумуляторов

Она осуществляется по следующим критериям:

1. Тип установки. Различают вертикальные и горизонтальные приборы: они работают по идентичному принципу. Отличает их только способ отвода воздуха из водяной камеры. В моделях вертикальной ориентации газ скапливается в верхней части мембраны. Его стравливают посредством дополнительного клапана. Горизонтальные устройства для этого оснащены дополнительным модулем (слив, ниппель и шаровой кран). При выборе установочного типа гидробака ориентируются на особенности помещения, в котором планируется его размещение.

1. Внутренняя конструкция. Различают поршневые, балонные и мембранные устройства.

1. Объем бака. На рынке сантехнического оборудования представлены модели объемом 2-500 л. Для квартиры достаточно 24-50 л. Обширную дачу или загородный дом рекомендуется оснащать емкостями на 80-100 л.

Преимущества использования гидроаккумуляторов в схемах водоснабжения

Гидропневмобак решает ряд проблем:

Защищает насос от износа. Он не включается для поддержания давления в системе при каждом открытии водяного крана, так как вода расходуется из запасов гидробака. Это значительно увеличивает продолжительность безремонтной эксплуатации насоса.
Обеспечивает стабильность давления в трубах

Для автономных систем это крайне важно, т.к. напор в них постоянно колеблется при одновременном открытии нескольких кранов

Помимо нагрузок на трубы, это приводит к перепадам температуры воды. Например, принимать душ в таких условиях не очень комфортно.
Предохраняет от гидроударов. Без промежуточной емкости между точкой водозабора и домовой системой каждое включение насоса провоцирует гидроудар (основная причина порывов труб).
Создает стратегический запас воды на случай перебоев с подачей электроэнергии. Это особенно актуально для домовладельцев, проживающих в отдаленных местностях.

Рекомендации по эксплуатации

Неисправность, чаще всего встречающаяся у гидроаккумуляторов, это разрыв резиновой мембраны. Произойти это может из-за резкого скачка давления во время закачки, либо по причине износа материала от долгой эксплуатации. Потеря мембраной герметичности незамедлительно скажется на напоре воды в водопроводной сети. Он резко снизится, либо начнёт скакать, то увеличиваясь, то падая практически до нуля.

Подтвердить разрыв мембраны может только разбор корпуса бака. Одновременно с этим, производится и установка новой резиновой перегородки между внутренними отсеками аккумулятора. Пошагово весь процесс выглядит таким образом:

• Гидроаккумулятор отключается от водопроводной системы.
• Отвинчиваются болты, крепящие горловину, или две половины бака (в зависимости от модели).
• Старая мембрана удаляется и заменяется целой.
• Корпус собирается в обратном порядке, болты крепко затягиваются.
• Устройство вновь подсоединяется к водоснабжению и запускается в работу.
• Проверяется реле, не сбились ли настройки за время ремонтных работ.

Это общий принцип ремонта, конкретные нюансы замены мембраны могут различаться у разных модификаций бака.

Критерии выбора подходящего гидробака

Выбирая определенный гидроакумулятор нужно руководствоваться следующими критериями:

• Количество потребителей
• Температура рабочей жидкости
• Стоимость оборудования
• При использовании гидробака для компенсации изменений давления теплоносителя в закрытой отопительной системе достаточно объемов от 6 до 25 литров (конкретная цифра зависит от размеров самой системы отопления). Остальные характеристики гидробака позволяют ему уверенно работать в одной системе с отопительными устройствами (к примеру, максимальное давление, которое выдерживает теплообменник котла — 2-5 атмосфер, а для гидробака — 9-12 атм)

Оптимальное давление воздуха

Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.

Именно это значение и следует выставить на реле водяного давления, которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:

Vатм.=(Hmax+6)/10

В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.

Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя. Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:

Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:

• насос,
• гидроаккумулятор,
• реле давления,
• обратный клапан,
• манометр.

Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.

Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеров

При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.

Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода. Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?

На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения

Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:

• один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
• к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
• остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.

Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.

К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям воды

К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.

Где установить гидроаккумулятор для систем отопления

В классической схеме открытой системы отопления, когда циркуляция воды осуществляется при условии нагрева теплоносителя, расширительный бак устанавливается в непосредственной близости от отопительного котла. Такое расположение обусловлено необходимостью быстрого снижения давления, при резком увеличении давления в котле, жидкость при таком расположении нагревательного контура могла быстро выйти за пределы контура.

В закрытой системе при использовании циркуляционного насоса нет необходимости располагать гидроаккумулятор сразу после котла. Давление здесь создает насос и при необходимости он отключится автоматически, а вот стравить излишек давления легче в нижней точке системы, в отводке трубы обратной подачи перед входом в котел. На этом отрезке поток жидкости имеет постоянную величину и наименьшие скачки, поэтому и гидроаккумулятор включается в работу эпизодически, когда давление максимально растет или слишком низко падает.

1 Назначение, устройство и принцип действия

Первоначально внесем ясность в терминах — гидробак и расширительный бак не есть одинаковые устройства. Гидроаккумулятор используется в системах водоснабжения частного дома, устроенных на подаче воде с помощью насоса из внешнего источника, тогда как расширительный бак устанавливается в системы отопления и горячего водоснабжения с целью стабилизации их давления и предотвращения возникновения гидроударов.

Рассмотрим основные функции гидробака в системах водоснабжения:

устройство предотвращает износ насоса из-за частого включения — поскольку в резервуаре постоянно содержится вода, насос будет запускаться только при его опустошении, что позитивным образом скажется на долговечности агрегата; гидроаккумулятор снижает вероятность возникновения гидроударов в трубопроводе при включении насоса, также он поддерживает стабильное давление в системе, предотвращая колебания напора при одновременном использовании нескольких кранов; бак обеспечивает постоянный запас воды, что особенно важно в загородных домах с проблемным электроснабжением

Насосная станция с гидроаккумулятором

Устройство гидробака состоит из непосредственно металлического резервуара и находящийся внутри него мембраны, которая разделяет емкость на две камеры — одна для воды, вторая для воздуха. Камера для воды выполнена из бутила — санитарно безопасной разновидности резины, хранящаяся в ней жидкость не контактирует с металлическими стенками бака. Подача и отвод воды происходит через два резьбовых патрубка, к которым подключаются трубопроводы, патрубки имеют идентичный диаметр.

За регулирования давления в камере для воздуха отвечает пневмоклапан. Гидроаккумуляторы большого объема (100 литров и выше) оснащены обратным клапаном, который нужен для стравливания воздуха из водяной камеры. Аналогичную функцию в небольших баках выполняет запорный кран. Стандартное давление воздуха в гидроаккумуляторе — 1.5-2 Бар.

Принцип работы гидробака достаточно прост. Первоначально насос закачивает в бак воду, и когда накопительная емкость заполняется, реле давления фиксирует это и отключает насос, прекращая подачу. Далее по мере использования резерва воды реле определяет понижение давления, включает насос и цикл повторяется.

1.1 Разновидности гидробаков и особенности их расчета

В зависимости от формы корпуса данное оборудование делится на два типа — гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный.  Между ними имеется лишь одно конструктивное отличия — вертикальные баки объемом более 50 литров оснащены краном для стравливания воздуха, который накапливается в камере для воды и снижает эффективность работы устройства.  В горизонтальных баках объемом 50-100 л кран расположен в торцевой части сбоку корпуса.

Во всех гидроаккумуляторах объемом менее 50 литров стравливание воздуха из водяной камеры происходит посредством полного слива воды. Выбор формы бака осуществляется исходя из размеров помещения, где он будет смонтирован. Никаких хитростей тут нет — брать нужно тот резервуар, который лучше впишется в отведенное для него место.

Разновидности гидроаккумуляторов

Более сложным является выбор бака по параметру производительности. Тут нужен расчет оборудования, который поможет определить его требуемый объем.

Расчет выполняется по формуле: O = K*Rmax*(Dmax + 1)*(Dmin+1)/(Dmax-Dmin) — (P + 1), в которой:

• K — коэффициент мощности подключенного к гидробаку насоса;
• Rmax — наибольший планируемый расход литров воды в минуту;
• Dmax — уровень давления воды в баке для выключения насоса (Бар);
• Dmin — граница давления воды для включения насоса (Бар);
• Р — давление воздуха в гидробаке (Бар).

Коэффициент насоса зависит от мощности его двигателя:

• мощность 0.55-1.5 кВт — коэффициент 0.2;
• 2-3 кВт — 0.375;
• 4-5.5 кВт — 0.625;
• 5-9 кВт — 0.875.

Расчет практически любых гидроаккумуляторов для бытовых стаций водоснабжения покажет, что необходимо использовать бак объемом 25-50 литров. Это оптимальный объем под большинство насосов для скважин и колодцев, которого будет достаточно для полноценного водоснабжения частного дома.

Брать гидроаккумулятор большего объема (75 и 100 л) имеет смысл при частом и длительном отключении энергоснабжения дома, когда нужен серьезный запас питьевой воды. В обычных условиях покупать бак «с запасом» бессмысленно, так как неиспользуемая вода в нем будет застаиваться и терять свои вкусовые качества.