Как выбрать гидроаккумулятор для системы водоснабжения

Общий принцип использования гидроаккумулятора

Функционирование любой гидравлической системы предполагает подачу масла к исполнительным механизмам с помощью специального нагнетательного устройства – гидромотора. При этом часть жидкости направляется в аккумулятор и находится в нём под давлением, равным рабочему давлению в системе.

После совершения полезной работы исполнительный механизм останавливается, и гидравлический мотор отключается. Для повторения рабочего цикла его необходимо снова включить. Попеременное включение и отключение оборудования изнашивает его, и для предупреждения износа используется гидроаккумулятор, который отдаёт масло в магистраль, тем самым повышая давление в системе до рабочих значений. Как только запас масла в аккумуляторе закончится, нужно включить гидромотор, который станет питать исполнительные механизмы, попутно заполняя аккумулятор.

Подобным образом аккумулирующее оборудование функционирует и в аварийных режимах – при утечках рабочей жидкости. В этом случае гидроаккумулятор выбрасывает запасённое масло в магистраль, компенсируя его потери и восстанавливая функциональность гидравлики.

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.

В пакет «Молниезащита» входят

Гидроаккумулятор: работа и причины его отказа

Одним из важнейших «игроков команды» становится гидроаккумулятор, позволяющий создавать и хранить запас воды, защищать систему и оборудование от форс-мажорных ситуаций.  Это устройство называют по-разному, иногда не совсем правильно: расширительный либо накопительный бак, гидробак, экспанзомат, мембранный бак, или просто — ГА. Это закрытая емкость, которая имеет гидравлическую камеру, изменяющую свой объем. Для того чтобы представить, как работает гидроаккумулятор, необходимо рассмотреть его конструкцию.

Устройство мембранного бака

Любой гидробак имеет определенное число элементов. В его состав входит:

• корпус, изготавливаемый из нержавеющей стали;
• мембрана (груша), которую делают из специальной, эластичной и прочной резины (EPDM, BUTYL);
• ниппель для подачи воздуха;
• фланец, оборудованный клапаном, он предназначен для закачки воды;
• специальные приборы — манометр, реле давления;
• платформа (опоры).

Как видно, устройство достаточно простое, однако непрерывная, интенсивная работа способна «сгубить» даже самые надежные конструкции. Современные качественные модели накопительных емкостей имеют большой эксплуатационный ресурс, работают долго, и без «капризов». Однако возможные неисправности гидроаккумулятора надо знать, так как исключить некоторые поломки все-таки нельзя.

Задачи сосуда и их выполнение

Накопительный бак состоит из двух камер: в одной из них находится воздух, в другой вода. Последний отсек заслуживает особого внимания. Это резиновый мешок, или мембрана. Принцип работы хранилища основан на сдавливании жидкости сжатым воздухом. Когда в системе расходуется вода, давление падает.

Гидробак незамедлительно реагирует на произошедшие изменения: он быстро восстанавливает параметры благодаря подаче новой порции жидкости, но без малейшего участия насоса. Естественно, редкое включение в работу этого главного прибора насосной станции гарантирует его более длительную эксплуатацию.

С помощью реле для гидробака задают два важнейших параметра давления воды: его верхний и нижний пределы. Когда значение становится минимальным, гидроаккумулятору «помогает» насос: он включается и работает до тех пор, пока давление снова не достигнет максимальной (заранее установленной) отметки.

Мембранный бак устраняет наиболее частые проблемы, возникающие при работе автономного водоснабжения, систем отопления либо экономичных гелиосистем. Аккумуляторы воды помогают:

• стабилизировать давление;
• быстро выровнять напор воды при интенсивном ее использовании;
• предотвратить возникновение гидроударов, крайне опасных для системы;
• гарантировать подачу воды при выходе из строя насоса, из-за перебоев с электроэнергией, но в этом случае гидробак должен иметь большой объем;
• значительно продлить жизнь главного элемента насосной станции, так как редкие периоды работы гидравлической машины исключают быстрый износ оборудования.

Особенность мембранного бака в том, что КПД этого прибора-сосуда не определяется. Устройство или работает, или нет.

Симптомы неисправности гидроаккумулятора

Мембранный бак — относительно простая конструкция. Поэтому часто возможные неисправности гидроаккумулятора можно обнаружить визуально.

Одним из признаков его «бездействия» становится участившееся срабатывание предохранительного клапана. Когда давление в системе повышается до предельных значений, он сбрасывает воду, защищая приборы и трубы. Другие симптомы неисправности:

• неоправданное включение насоса в работу при каждом водозаборе;
• неравномерный поток жидкости из крана — рывками, маленькими порциями;
• манометр, показывающий, что изменение давления идет скачкообразно: в этом случае стрелка прибора сначала резко идет вверх, потом падает до нуля.

При обнаружении этих признаков можно быть практически уверенными в том, что гидроаккумулятор либо некорректно работает, либо неисправен. Поиск источника проблемы и ее устранение — следующая операция, которая предстоит владельцам гидробака и насоса (насосной станции).

С ремонтом неисправного гидробака медлить нельзя. Игнорирование некорректной работы накопительного оборудования приведет к тому, что вскоре проблема коснется не только емкости, но и других элементов системы водоснабжения или отопления. Такой сценарий вряд ли кого-то воодушевит, так как в этом случае расходы на исправление серьезно возрастут.

Гидроизоляция фундамента: оптимальный выбор технологии

Конструкция и назначение устройств

Расширительный бак

• Основное назначение бака – компенсация расширения теплоносителя. При нагревании вода увеличивается в объеме, причем довольно сильно (+0,3% на каждые 10 градусов Цельсия). При этом жидкость практически не сживается, так что нагретый теплоноситель будет оказывать значительное давление на стенки труб, места соединения и запорную арматуру.
• Чтобы компенсировать это давление, а также свести к минимуму последствия гидроударов, в систему встраивается дополнительный резервуар – расширительный бак. Первые баки имели негерметичную конструкцию, но сегодня почти повсеместно используются пневмогидравлические модели.
• Внутри такого бака размещается мембрана из эластичного материала. Поскольку мембрана контактирует с нагретым теплоносителем, ее делают из полимеров, отличающихся стойкостью к высоким температурам – EPDM, SBR, бутилкаучков и нитрилкаучуков.
• Мембрана разделяет бак на две полости – рабочую (в нее попадает теплоноситель) и воздушную. При повышении давления в системе воздушная камера уменьшается в объеме (за счет сжатия воздуха), и это компенсирует нагрузку на трубы и запорную арматуру. Примерно то же самое происходит при гидроударе — но здесь процесс идет с большей скоростью.
• При снижении температуры теплоносителя объем воды уменьшается, и воздух, оказывая давление на мембрану, вытесняет дополнительный объем горячей воды в трубы отопительной системы.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор, на первый взгляд, практически не отличается по конструкции от расширительного бака:

• Основа – та же емкость из коррозионно-устойчивой стали, только выкрашенная в синий цвет.
• Внутри ёмкости тоже находится мембрана – правда, несколько отличающаяся по форме от мембраны расширительного бака.
• Внутренний объем тоже делится на две камеры, только у гидроаккумуляторов камера для воды находится внутри мембраны, т.е. полностью исключается контакт жидкости с металлическими стенками бака.

Да и функционирует конструкция по сходному принципу, хоть и используют ее по другому назначению:

• При включении насоса или подаче воды по централизованному водопроводу камера наполняется жидкостью под определенным давлением.
• Если напор по какой-то причине падает, воздушная камера увеличивается в объеме, и вода из рабочей камеры попадает в систему. Благодаря этому стабилизируется давление в трубах, и оборудование (стиральные машины, посудомойки и т.д.) работает без сбоев.
• Второй аспект работы гидроаккумулятора – защита насоса от частых включений. Пока можно компенсировать отбор воды из системы за счет резерва в баке, реле давления не будет срабатывать, и насос не начнет подкачивать воду. Таким образом, техника будет включаться реже, а значит, проработает дольше.
• Большой гидроаккумулятор (на 50, 100 или более литров) – это еще и запас воды. Да, долго на таком запасе не протянешь, но при экономном расходовании вполне можно пережить аварию на водопроводе или отключение электричества, которое сделает невозможной работу насоса.
• Кроме того, гидроаккумулятор, как и расширительный бак, компенсирует гидроудары.

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:

• Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включиться только тогда, когда ее останется совсем немного.
• Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
• Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.

Установка гидроаккумулятора в приямке

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

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

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Виды гипсокартонных потолков

Установка гидробака

1. Гидробак следует подключать к водопроводу трубой того же диаметра, что использовался при устройстве разводки.
2. Если существует опасность распространения вибраций, накопитель необходимо подключать к системе через резиновые переходники. Также следует закрепить резиновые накладки на стене или полу, с которыми он контактирует.
3. В помещении, где установлен бак, должна поддерживаться плюсовая температура.
4. Нельзя устанавливать накопитель, если в ходе предварительного осмотра обнаружились какие-либо повреждения.
5. Необходимо обеспечить возможность опорожнения гидроаккумулятора.
6. Место для установки следует выбирать таким образом, чтобы корпус бака всегда оставался сухим и не подвергался механическому воздействию.
7. Перед пуском в эксплуатацию необходимо проверить давление воздуха в накопителе. Оно должно соответствовать указанному в инструкции (в большинстве случаев – 1,5 атм). Не пользуйтесь дешевыми китайскими манометрами в пластиковом корпусе, которые часто дают неверные показания. Лучший инструмент – отечественный автомобильный манометр.

Первое заполнение гидробака водой следует проводить постепенно, едва приоткрыв вентиль на входе. За то время, пока бак оставался сухим, стенки баллона могли слипнуться. В этом случае сильная струя воды приведет его в негодность.

Аналог дорогому паркету из распиленной старой кровати, который несложно сделать самому

Формы профилей

Основными показателями классификация профильных труб, является вид и форма диаметра поперечного сечения:

• Прямоугольный профиль. В этот вид входят изделия с диаметром с неравным соотношением ширины и высоты. Прямоугольный профиль с вариациями типоразмеров относится к числу популярных материалов.
• Квадратное сечение. Форма поперечного сечения представляет равносторонний квадрат с одинаковой длиной сторон. Количество типоразмеров квадратных труб не такое обширное, как у прямоугольных, однако это не влияет на их популярность.
• Овальные. По форме сечения профили представляет собой овал или прямоугольник, у которого прямые углы сильно закруглены и выпрямлены. Обычно такой профиль применяется в мебельном производстве для создания различного декора.

Толщина внутренних стенок металлопрофиля служит еще одним показателем классификации трубных изделий. По этому признаку они различаются на тонкостенные и изделия с толстыми стенами. Например, у трубы прямоугольной размеры толщины стенок составляют меньше 1/20 диагонального сечения, относится к тонкостенным профилям. Квадратные трубы с толщиной стенок более 7 мм, считается толстостенным профилем.

Версия для слабовидящих

Жидкий пластик для окон Космофен и как с ним работать

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)

Оптимальные параметры

Основные факторы, от которых зависят работа водопроводной сети и срок службы гидрооборудования, следующие:

1. Грамотный расчёт величин максимального и минимального давления, при которых должен включаться (выключаться) насос.
2. Правильная регулировка давления в ресивере.

Давление предварительной закачки воздуха составляет 1,5 – 2 бар (в зависимости от объёма бака). Определение величины воздушного давления для работы в паре с конкретной насосной станцией производится исходя из заводских параметров реле давления. Среднее значение давления, при котором включается насос, составляет от 1,4 до 1,8 бар. Порог отключения обычно находится в диапазоне 2,5 – 3 бар. Оптимальная величина воздушного давления должна быть на 10-12% меньше давления включения насоса.

При соблюдении этих требований после выключения гидронасоса в аккумулирующем баке гарантированно сохраняется определённое количество воды, достаточное для создания стабильного напора до следующего запуска насоса.

Вертикальный и горизонтальный гидроаккумуляторы есть ли разница

Описываемые в статье баки монтируются по двум схемам: вертикально и горизонтально. Конкретный вид гидроаккумулятора следует подбирать, исходя из того, насколько компактно он впишется на участок, который будет отведен для его установки. Кроме того, в вертикальных и горизонтальных приспособлениях воздух из мембраны удаляется по-разному

Это важно. В вертикальных устройствах стравливание скопившегося кислорода осуществляется посредством предохранительного клапана (мы уже упоминали его). А вот в горизонтальных необходимо дополнительно устанавливать специальный трубопровод для удаления воздуха

Конструктивно добавочная магистраль состоит из шарового крана, слива и ниппеля (его называют выводным)

А вот в горизонтальных необходимо дополнительно устанавливать специальный трубопровод для удаления воздуха. Конструктивно добавочная магистраль состоит из шарового крана, слива и ниппеля (его называют выводным).

Обратите внимание на следующие нюансы:

• Вертикальные гидроаккумуляторы объемом менее 100 л никогда не снабжаются предохранительным клапаном. Стравливание воздуха в подобных приспособлениях выполняется посредством полного их опорожнения.
• Горизонтальные гидробаки разумнее подключать к наружным насосам, вертикальные – к погружным, установленным внутри специально отведенного для них помещения.

Возможность стравливания воздуха должна присутствовать в любом гидробаке. Если не освобождать оборудование от скопившегося в нем кислорода, в водопроводе очень быстро появятся воздушные пробки. Они не позволят вам эффективно эксплуатировать систему домашнего водоснабжения.

Особенности установки гидробака

Из всей приведенной выше информации можно сделать очевидный вывод, что гидробак устроен вовсе не так, как традиционные резервуары для воды. Он функционирует постоянно, а его мембрана перманентно динамична. По этой причине устанавливать гидроаккумулятор самостоятельно достаточно сложно. Крепление резервуара должно быть максимально надежным, наличие запаса вибрации и прочности обязательно. Также вы обязаны помнить, что сечение трубы на входе ни в коем случае не должно сужаться. И последнее – первое заполнение гидробака должно производиться как можно медленнее и аккуратнее, а напор не должен быть сильным (это на случай, если мембрана слиплась от продолжительного неиспользования – если напор резкий, то она запросто повредится). В идеале перед началом эксплуатации весь воздух из груши должен быть удален.

Установка гидроаккумулятора

После приобретения подходящей модели электронасоса к скважине или колодцу и подключения его к трубопроводу, расчета объема и покупки нужного гидробака, необходимо его правильно установить. Если модель имеет большой объем и устанавливается на вертикальное ножки, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

• Лучше ставить объемный накопительный бак в самой высокой точке дома (чердак, второй этаж) – это позволит создать максимальное давление в водопроводной линии.
• Пол в помещении должен быть ровным, влажность не должна превышать установленные нормы во избежание коррозии оцинкованного фланца и поверхности бака.
• Устройство лучше подключать при помощи гибкого напорного шланга в оплетке из нержавейки и диаметром накидных гаек в один дюйм, выполненных из латуни. Следует избегать шлангов для подачи с алюминиевой оплеткой и монтажными муфтами из дешевого силумина – хрупкого сплава алюминия с кремнием.

Рис. 10 Схема подключения гидроаккумулятора для индивидуальных систем водоснабжения

Виды гидробаков для систем водоснабжения

Гидроаккумуляторы в зависимости от типа установки делятся на вертикальные и горизонтальные изделия. В первом случае устройства отличаются тем, что для их монтажа легче отыскать подходящее месторасположение. И вертикальные, и горизонтальные баки снабжают ниппелями.

Одновременно с водой в устройство поступает и незначительное количество воздуха. Он со временем накапливается внутри и частично занимает объем емкости. Чтобы бак функционировал исправно, необходимо периодически стравливать собравшийся воздух посредством ниппеля.

То, как устроен гидроаккумулятор вертикального типа, позволяет применять ниппель именно для этой цели. В свою очередь с горизонтальными емкостями все сложнее. Кроме ниппеля, предназначенного для стравливания воздуха, на напорный бак нужно устанавливать запорный кран и отвод в канализационную систему. Все вышесказанное имеет отношение к моделям, которые могут накапливать жидкость объемом свыше 50 литров.

Если бак меньше, тогда устройство вне зависимости от типа не имеет никаких особых приспособлений для удаления воздуха из мембраны. Но его все равно необходимо из гидробака удалять, поэтому из него периодически сливают воду, после чего вновь заполняют жидкостью.

Данную процедуру выполняют в следующей последовательности:

1. В первую очередь отключают питание насосного оборудования и реле давления.
2. Затем открывают ближайший смеситель.
3. Воду сливают, пока бак не опустеет.
4. Дальше кран закрывают, подают питание на реле и насос, после чего вода заполняет бак в автоматическом режиме.

Для автономно обустраиваемых инженерных систем используют два вида гидроаккумуляторов для водоснабжения – они бывают синего и красного цвета. Такая их особенность позволяет отличать резервуары по назначению. Синий бак применяют при обустройстве систем холодного водоснабжения, а красный аккумулятор – для функционирования отопительного контура.

Кроме цвета типы гидроаккумуляторов для водоснабжения отличаются в зависимости от характеристик материалов, применяемых для производства мембран. В любом случае используется высококачественная резина, которая предназначается для контакта с продуктами. Но в красных баках устанавливают мембраны, рассчитанные на соприкосновение с горячей водой, а в синих – с холодной.

Заключение