Гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Устройство и принцип работы

Виды гидроаккумуляторов

Обустройство индивидуальных домов зачастую требует специфического подбора оборудования для монтажа системы водопровода. Для наиболее полного и качественного выполнения этих задач разработаны несколько видов гидроаккумуляторных баков как по назначению, так и по другим характеристикам.

Одной из важных классификаций мембранных баков для автономного водопровода выступает объем резервуара:

• Малые баки от 10 до 35 литров;
• Средние баки от 35 до 70 литров;
• Большие баки свыше 70 литров объема резервуара для воды.

Для установки в помещении имеется две разновидности, различаемые в зависимости от способа установки:

• Горизонтальные баки:
• Вертикальные баки.

Также по способу установки баки могут быть:

• Баки устанавливаемые в составе насосных станций, со специальными креплениями для насосного оборудования на корпусе;
• Отдельно стоящие баки, устанавливаемые как отдельные элемент.

Классификация баков может быть и по цвету корпуса:

• Синий цвет – бак предназначен для установки и использования в системе с холодной водой;
• Красный бак – конструкция может использоваться для аккумулирования горячей воды.

Красный цвет бака используется в качестве гидроаккумулятора в системе горячего водоснабжения, резина резервуара такого бака более эластична и поэтому использовать ее для установки с холодной водой не рекомендуется.

Вертикальные и горизонтальные баки имеют ряд отличий, которые существенно влияют на работоспособность оборудования и специфику обслуживания. И для горизонтальных и для вертикальных баков при работе с холодной водой часто наблюдается ситуация, когда после 2-3 месяцев работы, в баке скапливается довольно большое количество воздуха. Поступая вместе с водой в бак, воздух постепенно заполняет объем водяного резервуара, препятствуя накоплению воды. Такая ситуация приводит к ухудшению работы гидроаккумулятора и неправильной работе автоматики и частому включению насоса. Иногда в объеме бака 35 литров поступает всего 25 литров воды, а все остальное пространство заполняется воздухом.

Удаление воздуха из резервуара зависит от его конструкции – для больших объемов вертикальных баков, в которых водяной резервуар находится сверху, воздух их камеры стравливается при помощи ниппеля установленного недалеко от входного патрубка. Для горизонтальных баков и баков небольшого объема рекомендуется дополнительно установить шаровый кран и сделать отвод для слива воды непосредственно из бака в канализацию. При отключении подачи электричества в систему управления насосом рекомендуется открыть один из кранов и спустить воду из гидроаккумулятора. После этого снова включить электричество и заполнить водой всю систему снова.

Как выбрать объём гидроаккумулятора

При выборе гидроаккумулятора стоит задаться вопросом, какой объем выбрать

Это важно, чтобы оборудование соответствовало производительности системы водоснабжения

Основные правила подбора

Вопреки расхожему мнению, большая емкость не является ультимативным решением во всех случаях. Напротив, гидробак должен быть под стать мощности насоса и числу потребителей:

Менее 24 литров. Вариант для маленьких загородных дач, в которых единовременно проживает не более 2 человек. В таких домиках 3 или менее точки водозабора, а мощность насоса составляет около 2 м3/ч.
50 литров. Оптимальное решение для частного дома небольшой семьи из 3 человек. Такой гидробак обеспечивает потребности до 8 одновременно подключенных точек водозабора. Производительность насоса – 3,5 м3/ч.
100 и более литров. Такие агрегаты предназначены для больших семей, которые проживают в доме с более, чем 8 потребителями воды. В подобных условиях зачастую применяются насосы мощностью более 5 м3/ч.

Рассчитываем объём по формуле

Важным оборудованием является гидроаккумулятор, какой объем выбрать – это крайне ответственный вопрос. Выше мы выделили примерные значения, теперь обратимся к таблицам и формулам. Расчет на их основе поможет получить более точный ответ.

Первое, на что обратим внимание – суммарный коэффициент потребления воды (сокращение – Су). Чтобы определить Су для каждого типа точки водозабора, воспользуемся формулой:. Су = Сх * n

Су = Сх * n

Сх – коэффициент использования

n – число точек водозабора одного типа

Значение Cx относительно типа точки водозабора:

Унитаз – 3.
Душ – 2.
Ванная – 2.
Кран умывальника – 6.
Кран кухонной мойки – 2.
Стиралка – 2.
Посудомойка – 2.
Поливочный кран – 2.

Почерпнув Сх из приведенного выше списка и просуммировав получившиеся значения Су, перейдем к вычислению показателя Аmax (максимальное значение расхода жидкости). Для этого используем список ниже:

4 Су = 12 Amax (л/мин).
6 Су = 18 Amax (л/мин).
8 Су = 24 Amax (л/мин).
10 Су = 30 Amax (л/мин).
12 Су = 36 Amax (л/мин).
14 Су = 40,8 Amax (л/мин).
16 Су = 46,8 Amax (л/мин).
18 Су = 51 Amax (л/мин).
20 Су = 55,8 Amax (л/мин).
25 Су = 67,8 Amax (л/мин).
30 Су = 78 Amax (л/мин).
35 Су = 87,6 Amax (л/мин).

Найдем K – коэффициент, близкий к мощности вашего насоса. Для этого есть нижеуказанный список:

0,47—1,5 P (кВт) = 0,25 K.
1,5—2,5 P (кВт) = 0,375 K.

P – это мощность насоса. Узнаем ее из инструкции по эксплуатации устройства.

Наконец, рассчитываем Vt – емкость гидравлического аккумулятора. Ниже приводим формулу и все необходимые обозначения и пояснения.

Vt = K * Amax * (((Pmax + 1) * (Pmin + 1)) / ((Pmax – Pmin) * (Pprec + 1)))

Vt (л) – объем гидравлического аккумулятора.
K – коэффициент, соответствующий мощности вашего насоса.
Amax (л/мин) – максимальный расход воды.
Pmax (бар) – максимальное значение давления для отключения насоса.
Pmin (бар) – минимальное значение давления для запуска насоса.
Pprec (бар) – начальное давление в гидроаккумуляторе.

Pmax и Pmin узнаем из технических характеристик насоса.

Нужен ли запас ёмкости?

В вопросе, как подобрать объем гидробака, нельзя обойти стороной момент с запасом ёмкости. Краткий ответ: небольшой запас будет уместен. Ответ подробнее: нет смысла переплачивать за значительно большую емкость, чем требуется по факту. Немного повышенный объем поможет в случае увеличенного потребления, но гидробак (в отличие от накопительного бака) – это не резервное хранилище для воды.

Если вы покупаете чрезмерно большую емкость “на перспективу”, потому как планируете в долгосрочной перспективе увеличить число потребителей, в этом нет особого смысла: проще установить еще один гидробак, когда в нем возникнет необходимость. В рамках одной системы объем баков суммируется.

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.

Как определить повреждение гидроаккумулятора

Как и в системе водоснабжения гидроаккумулятор имеет свой срок службы. Так, для встроенных резервуаров он определяется сроком эксплуатации отопительного котла, а отдельно стоящий бак из черного металла обычно выдерживает 5-6 летний период эксплуатации. При заполнении объема системы антифризом необходимо внимательно изучить рекомендации производителя, чтобы удостовериться, что материал не вступит в реакцию с химическим веществом незамерзайки.

Первым признаком того что гидроаккумулятор вышел из строя является резкое понижение давления в системе. Дело в том, что самым узким местом гидроаккумулятора выступает мембрана. Несмотря на эластичность и прочность в процессе эксплуатации в ее полость попадают частички мусора из внутреннего объема батарей, труб, запорной арматуры, часто здесь скапливаются нерастворимые осадки содей из самой воды. И тогда при работе мембраны эти частицы играют роль абразива, постепенно протирая резину. При прорыве стенок мембраны воздух из воздушной камеры проникает в систему отопления и выводится через воздухоотводчик, а освободившийся объем заполняется теплоносителем. При этом видимых утечек теплоносителя в помещении не обнаруживается

Если не обратить внимание, на резкое снижение давления в системе, и просто восстановить необходимый показатель давления жидкости, то несмотря на поломку гидроаккумулятора система продолжит работу. Но при первой же нештатной ситуации масштаб аварии будет намного больший

Для систематического контроля состояния мембраны рекомендуется периодически проверять давление в гидроаккумуляторе при помощи обычного манометра из дорожного автомобильного комплекта.

Чтобы быть уверенным в работоспособности оборудования рекомендуется 1-2 раза в 6 месяцев нажимать на ниппель и выпускать немного воздуха. Быстрый свистящий поток воздуха будет говорить о герметичности резервуара. А вот если будет слышно слабое шипение или вместо воздуха будет прокапывать вода, то в таком случае необходимо бить тревогу – мембрана с большой долей вероятности будет повреждена и прибор необходимо ремонтировать.

Второй распространенной проблемой при эксплуатации гидроаккумуляторов выступает потеря герметичности корпуса. В отличие от ресиверов системы водоснабжения эта проблема встречается относительно редко, но ее нельзя сбрасывать со счетов. Такое повреждение становится результатом неправильного монтажа или в результате неправильного ремонта устройства. Корпус бака обычно изготавливается из стального или железного листа путем штамповки. Наружная часть бака красится  для защиты от коррозии, а вот внутренняя обычно остается без дополнительного защитного слоя. В процессе эксплуатации на внутренней стенке воздушного отсека образуются очаги коррозии из-за чего со временем образуется отверстие, и воздух просто выходит. Определить такую неисправность просто – нужно несколькими нажатиями начать спускать воздух, если при нажатии неслышно характерного свиста, то необходимо искать повреждение корпуса.

Еще одним часто встречающимся видом поломки выступает неисправность золотника. Обычно это случается при настройке прибора, когда есть необходимость постоянно подкачивать его насосом и проверять давление манометром. При повреждении золотника обычно давление спускается постепенно, и на манометре котла можно заметить, что давление снижается не сразу, а со временем, небольшими порциями. При этом нужно отметить, что оно именно снижается, а не скачет в определенной амплитуде. Непосредственно на резервуаре проверить работает ли клапан, или нет можно нанеся на него небольшое количество мыльного раствора. Если раствор не изменяет своего состояния, значит дело не в клапане. А если выходящий воздух надувает мыльные пузыри, пусть даже и небольшие, то нужно менять сердцевину клапана. Проще всего купить его в автомагазине или в спорттоварах, сердцевина в клапане идентична той, что применяется в шинах автомобилей и велосипедов.

Обзор основных схем подключения

Существует несколько схем подключения гидробака к системе водоснабжения, а выбор той или иной из них зависит от возложенных на него функций. Сегодня мы рассмотрим только самые распространенные схемы подключения описываемого устройства.

Схема No1. С повысительным насосным оборудованием

Применяются подобные насосные станции в тех ситуациях, когда речь идет о большом водопотреблении. В большинстве случаев один насос в таких устройствах функционирует постоянно. Что касается непосредственно гидробака, то он здесь необходим для уменьшения перепадов давления с целью возмещения малых водоразборов либо же при активации вспомогательных насосов.

Помимо этого, данная схема крайне распространена в системах с регулярным отключением подачи электричества к повысительным насосам, в то время как наличие воды крайне необходимо. При этом ситуацию исправляет запас воды в гидробаке, служащий своего рода резервом на определенный период.

Теперь переходим к следующему варианту подключения описываемого устройства.

Схема No2. При наличии погружного насоса

Чтобы погружной насос функционировал достаточно долго и бесперебойно, он должен включаться около 5-20 раз в час, о чем в обязательном порядке указывается в сопроводительной документации к прибору. Если давление в сети снизится до минимально допустимого показателя, то включится реле в автоматическом режиме, а если до максимально допустимого – то отключится. Что характерно, показатель давления может упасть до минимума даже в том случае, если расход воды незначителен (в особенности, это касается небольших водопроводных сетей), из-за чего насос моментально включится, после чего (спустя несколько секунд) отключится, когда запас воды пополнится. Подобного рода рабочий режим сказывается на функциональности насоса не самым хорошим образом, а потому он вскоре может попросту выйти из строя. Во избежание этого можно использовать гидробак, в котором всегда наличествует некоторый запас воды и который все время компенсирует ее небольшое использование; помимо того, бак предотвращает чересчур частое отключение/включение насосного оборудования.

Что касается объема емкости, то он в данном случае зависит от мощности насосного оборудования и от того, насколько часто оно включается; к другим факторам относят высоту расположения насоса, а также то, сколько именно жидкости расходуется за час.

Схема No3. С нагревателем воды

Сразу оговоримся, что гидроаккумулятор для систем водоснабжения крайне важен для накопительного нагревателя воды.  Дело в том, что вода под воздействием высокой температуры расширяется и увеличивается в объеме; а ввиду того, что система водоснабжения сжиматься попросту «не умеет», даже самое незначительное увеличение объема может стать причиной выхода из строя отдельных элементов бойлера. И гидробак станет палочкой-выручалочкой и в этой ситуации. Вместительность его будет непосредственно зависеть от объема жидкости в нагревателе, ее температуры, параметра напора в сети.

Схема No4. Перед насосами

В данном случае гидробак должен подключаться до повысительного насоса по ходу движения жидкости в системе. Прибор здесь предотвращает последствия резкого падения напора в случае активации насоса.

Что касается объема расширительного бака, то он в такой схеме зависит не только от суммарного объема воды в системе, но также и от разницы между нижней/верхней шкалой напора в трубопроводе.

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.

Устройство гидроаккумуляторов для водоснабжения частных домов

Этот агрегат состоит из двух частей – самого гидробака и мембраны, разделяющей его внутренний объем на 2 отдела, один из которых заполняется водой, а другой воздухом. Гидробаки 100 литров и более, снабжаются клапаном, через который стравливается воздух, скапливающийся в воде. Устройства меньшего объема оборудуются специальным вентилем или краном для этих целей.

Мембрана для гидроаккумулятора изготавливается из бутила – специального прорезиненного материала, который устойчив к бактериальным воздействиям и отвечает всем требованиям санитарно-эпидемиологических норм.

Иногда груша внутри резервуара лопается – в этом случае требуется замена

Необходимость установки мембранного бака

Не зная схему подключения глубинного насоса к гидроаккумулятору, можно сделать вывод, что гидробак просто пропускает через себя поступающую жидкость. Однако это утверждение нельзя назвать абсолютно точным. Подобное устройство выполняет функцию стабилизатора давления воды в системе водоснабжения. Кроме того гидробак способствует увеличению эксплуатационного периода насоса и защищает всю систему от гидроударов. В случае падения напряжения в электрической сети запас воды в накопительном отсеке позволит определенное время не испытывать проблем с чистой водой.

Подробнее преимущественные моменты подключения гидроаккумулятора к скважине можно описать следующим образом:

• Защита насоса от преждевременного износа. Наличие в мембранном баке определенного количества воды позволяет некоторое время удовлетворять потребности жильцов. Насос включается только после опустошения мембранного бака. Каждый насос имеет заводские настройки, благодаря которым устройство включается и выключается определенное количество раз в течение одного часа. Если гидроаккумулятор настроен на аналогичные или меньшие значения, то срок службы насоса может быть увеличен при условии правильного подключения скважинного насоса к гидроаккумулятору.
• Поддержание стабильных значений давления воды. При одновременном включении нескольких кранов может наблюдаться снижение давления и температуры воды в системе. Такая ситуация может доставить дискомфорт человеку, который в это время принимает душ. Наличие гидробака позволяет поддерживать стабильные значения давления воды в водопроводной системе в частном доме.
• Гидроудары в большинстве случаев возникают в момент включения насоса и наносят непоправимый вред трубам и другим элементам системы водоснабжения. Установленный мембранный бак сводит риск возникновения гидроударов к минимуму.
• Запасы воды. Большинство загородных домов имеет автономную систему водоснабжения, поэтому проблема с водой может возникнуть по разным причинам. Например, перебои с электричеством существенно снижают эффективность работы насоса, а в некоторых случая устройство вообще не выполняет свои функции. Такая ситуация заставляет регулярно запасать воду в дополнительной емкости. При использовании схемы подключения гидроаккумулятора к водопроводу такая проблема не возникает, так как в устройстве постоянно есть определенное количество воды.

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)

Типы гидроаккумуляторов

В настоящее время в промышленности используются различные по конструкции гидроаккумуляторы. Основная классификация определяется принципом формирования запаса энергии и управления отдачей его в систему. В зависимости от этого критерия всё гидроаккумулирующее оборудование разделяется на три типа.

1. Баллонные.
2. Поршневые.
3. Мембранные.

В прежние годы часто применялись пружинные и грузовые гидроаккумуляторы, но из-за сложности эксплуатации и недостаточной эффективности от использования этих устройств постепенно отказались, и на сегодняшний день они встречаются крайне редко.

Баллонные гидроаккумуляторы являются самыми компактными и благодаря этому находят применение в условиях ограниченного пространства. Недостаток – сравнительно небольшой объём запасаемой жидкости. Это не позволяет использовать баллонные аккумуляторы в крупнообъёмных гидравлических системах, либо вынуждает увеличивать число аккумуляторов, что усложняет оборудование в целом.

Поршневые устройства в противоположность баллонным рассчитаны на создание запаса значительных объёмов масла – до 1000 литров на один гидроаккумулятор. Другое достоинство заключается в возможности контроля положения поршня, по которому контролируют запасённое количество жидкости. В качестве недостатка можно указать инерционность, которая выражается в медленной отдаче масла.

Мембранные гидроаккумуляторы применяются как раз там, где из-за инерционности не могут использоваться поршневые. В этих устройствах данный недостаток отсутствует – они высвобождают масло практически мгновенно. Это делает их предпочтительными для применения в быстродействующей гидравлике.

Что выбрать — баллонный или мембранный гидроаккумуляторы

Общее у этих двух устройств — один и тот же принцип действия. В конструкциях этих приборов также много общего. Главное состоит в том, что в гидроаккумуляторе мембранного типа допускается контакт стенок устройства с водой, а это может привести к возникновению коррозионных процессов.

А вот в устройствах баллонного типа жидкость контактирует только с каучуком, Поэтому такие изделия более защищены от негативного воздействия факторов внешней среды. В случае необходимости в баллонных устройствах емкость может быть заменена. Провести эту операцию можно своими силами, не используя каких-то специальных устройств. Еще плюсом таких установок является простота их обслуживания. Применяя их, можно рассчитывать на продолжительный срок службы.

Как выбрать гидроаккумулятор?

Основополагающий критерий гидроаккумулятора для любой системы водоснабжения – объем

Как определить оптимальную вместительность резервуара для своих нужд? Тут нужно принимать во внимание четыре важнейших фактора: мощность насосного оборудования; количество домочадцев, которые пользуются водопроводом; число точек забора, включая не только краны и выходы под сантехнику, но и выходы для бытовой техники; максимальное число включений/отключений насосного оборудования за час

При выборе устройства важно правильно рассчитать объем

Специалисты вывели определенные ориентиры для расчета объема гидроаккумулятора. Например, если число домочадцев не превышает трех человек, а насос развивает мощность около 2 куб.м./ч, то вам будет достаточно бака вместительностью 24 л. Если число потенциальных пользователей варьируется от четырех до восьми, а мощность насоса составляет 2,5 куб.м./ч, покупайте гидрорезервуар объемом 50 л.

Но это мы рассмотрели минимальные объемы баков для удовлетворения бытовых нужд. Если же вы покупаете гидроаккумулятор с целью резервирования большой массы воды на случай длительных отключений электроэнергии, их объем может быть неограниченным. Хорошее решение для таких ситуаций – приобретение бака с возможностью подсоединения к нему дополнительных резервуаров.

Совет. Покупая бак, не забывайте, что чем меньше его объем, тем чаще возникает необходимость включения насоса и тем выше риск его преждевременного износа. Как правило, количество максимальных включений/выключений насосов колеблется в рамках 20-30 циклов за час – все, что выше неизбежно приводит к скорой деформации прибора.

Особенности монтажа гидроаккумулятора

Приобретая определенную модель гидроакумулятора нужно учитывать ряд особенностей его монтажа:

• Всегда устанавливается после нагнетательного насоса
• Рядом с ним монтируется реле давления (его датчики снимают информацию о состоянии жидкости перед насосом, после него, в гидроаумуляторе и в, собственно, самой внутридомовой системе водоснабжения, оно же отдает команду о включении насоса)
• Нуждается в надежном основании

Под опорную платформу или ножки гидроаккумулятора всегда нужно помещать амортизирующую прокладку из вспененного каучука толщиною 1.5-2 см

Учет всех этих требований позволяет заранее оценить возможность надежного размещения гидробака в выбранном месте. Чеще всего это подсобные помещения для отопительных котлов или систем водоподготовки и насосов.

Назначение

Иначе говоря, гидробак поддерживает необходимый уровень давления в водопроводной системе.

Гидроаккумулятор, встроенный в систему водоснабжения, призван выполнять ряд следующих задач:

• поддерживает стабильное давление в системе;
• создает резервный запас воды на случай непредвиденных ситуаций;
• нивелирует избыток давления в системе водоснабжения;
• предохраняет водопроводный трубопровод от гидроударов, которые возникают при включении насоса;
• защищает насосный агрегат от преждевременного износа, иначе говоря, гидробак позволяет не так часто включаться помпе;
• при выключенном насосе длительный период поддерживает подачу воды по трубопроводу.

Как видим, достаточно важные и практичные задачи выполняет гидроаккумулятор в системе автономного водоснабжения.

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
2. Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
4. Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

Для чего нужен гидроаккумулятор водоснабжения?

Главные функции гидроаккумулятора в водопроводной системе:

1. Защита насосного оборудования от скоропостижного износа – так как в баке накапливается вода, насос включается не после каждого открывания крана, а лишь в случае полного опустошения резервуара. Подобная схема работы позволяет насосу запасти цикл неиспользованных включений/выключений, тем самым продлив срок своей эксплуатации.
2. Поддержка стабильного давления в системе водоснабжения – гидроаккумулятор обеспечивает постоянный уровень давления в системе даже после остановки насоса.
3. Защита системы от резких скачков напора воды – гидробак поддерживает неизменный напор воды при одновременном открывании сразу нескольких водопроводных кранов.
4. Демпфирование гидравлических ударов – прибор делает невозможным гидроудары при активизации насоса, что защищает трубы от преждевременной деформации.
5. Создание резерва воды – благодаря запасам накопительного бака у домочадцев сохраняется возможность пользоваться водой даже в случае перебоев с электроэнергией, что особенно часто случается в загородных поселениях.

Принцип работы гидроаккумулятора

Основной задачей гидроаккумулятора является накопление энергии жидкости, значит он должен вмещать некоторый объем жидкости и содержать какой-либо механизм накопления энергии. Рассмотрим несколько возможных вариантов накопления энергии: груз поднятый на высоту обладает потенциальной энергией, так же как сжатая пружина или сжатый газ. Эти механизмы используются для накопления энергии.

Жидкость, поступая в полость аккумулятора, передает энергию устройству накопления – поднимает груз, сжимает пружину или газ. При необходимости накопленная энергия используется для подачи жидкости под давлением из аккумулятора в систему.