Ресивер гидравлический (гидроаккумулятор) для насосной станции водоснабжения дома (выбор, конструкция)

При выборе насосной станции или при ее самостоятельной сборке, из отдельных компонентов, следует обратить особое внимание на ресивер. Можно сказать, что он в данной системе является «сердцем», одним из главных ее компонентов. А вот почему ресивер так важен в системе насосной станции обеспечивающей водоснабжение дома, становится понятно после ознакомления с его функциональностью и принципом работы, о чем мы и собираемся поговорить в данной статье.

Принцип действия ресивера гидравлического (гидроаккумулятора) (конструкция ресивера для насосной станции)

Итак, для того чтобы понять насколько важны функции ресивера и как они реализованы нам не обойтись без изучения принципов его работы.
Принцип работы гидравлического ресивера в насосной станции сводится к тому, что ресивер является своеобразным накопителем гидравлической жидкости, например воды, что в принципе ясно из его собственного определения. Receive — переводится с английского как получать, то есть ресивер (receiver) является своеобразным получателем. При этом ресивер «старается» поддерживать давление «получаемой» рабочей среды максимально стабильным. Эти свойства реализованы за счет его конструкции. Так внутри ресивера стоит пластичный баллон, например из резины, наполненный воздухом и естественно сжимаемый, вроде резинового мяча.

Баллон закреплен к стенке корпуса ресивера, как правило, наиболее удаленной от «входа». Еще одним важным критерием конструкции является то, что баллон установлен в жестком металлическом корпусе, который является ограничителем для объема рабочей среды и объема баллона.

Ознакомившись с конструктивными особенностями ресивера (гидроаккумулятора) рассмотрим и этапы его работы, выделив впоследствии из них особенности, на которые стоит обратить внимание при выборе.

Этап 1
После того, как среда попадает в ресивер, то не сложно представить, что почти весь объем в этот момент занят баллоном, тем самым резиновым мячом. При этом изначально поступившая рабочая жидкость вообще не создает никакого давления в ресивере, так как его свободный объем, между стенками резинового баллона и металлическими стенками ресивера, еще не заполнен. Далее, по мере наполнения рабочей среды (воды) весь свободный объем выбирается, и рабочая среда начинает оказывать воздействие на баллон. Так как газ в баллоне имеет свойства сжиматься, то он и сжимается под действием рабочей среды, при этом в ресивере появляется давление, за счет обоюдного воздействия друг на друга рабочей среды и сжатого баллона. В этот этап происходит незначительная подача воды и быстрый рост давления, до номинального давления, создаваемого ресивером.
Этап 2
При дальнейшей подаче рабочей среды в емкость ресивера происходит очередной взаимодействие между сжимаемым баллоном и средой, в этом случае баллон почти линейно сжимается. Давление рабочей среды (воды) практически не меняется, но ее объем в корпусе ресивера повышается. Этот этап работы ресивера является наиболее «полезным», именно он определяет целесообразность использования ресивера. Этап сопровождается заполнением корпуса ресивера значительным объемом воды и незначительным ростом давления.
Этап 3
Баллон под действием все поступающей рабочей среды становится практически несжимаемым. При этом дальнейшая подача рабочей среды будет сопровождаться минимальным поступлением ее объема в корпус ресивера и максимальным увеличением рабочего давления. Если так можно сказать, ресивер «насытился» и больше не может принимать рабочую среду.
Для того, чтобы более наглядно представить себе происходящие этапы работы ресивера далее мы приведем диаграмму, показывающую зависимость давления в ресивере от поступления (расхода) рабочей среды.

Выбор ресивера гидравлического (гидроаккумулятора) для насосной станции водоснабжения дома

Если вы внимательно прочитали предыдущий абзац и уже сделали выводы, то говорить о выборе ресивера для насосной станции будет уже излишним. Во-первых, конечно, необходимо исходить из критериев рабочего давления, присоединительных и габаритных размеров. Но самым главным параметром будет являться, конечно, способность ресивера работать в своем оптимальном рабочем режиме, то есть максимально длительно обеспечивать «этап 2» из предыдущего абзаца. А вот максимально долго обеспечивать его можно исходя из эксплуатационных особенностей. Так, например, если ресивер будет большого объема, но с маленьким периодичным расходом воды, то он практически никогда не опорожнится, а соответственно его излишний объем будет не только занимать место, но и потребует от вас более значимых но необоснованных первоначальных затрат при его покупке. Второй вариант, когда ресивер слишком мал при значительном расходе. В итоге, ресивер не способен будет обеспечить относительно длительное поддержание давление воды при ее номинальном расходе. Насос подкачки фактически будет часто включаться и выключаться.
Так в большинстве насосных станций для дома, представленных на рынке, установлены ресиверы порядка 25-50 литров, но по нашему мнению это не так уж много для потребителей в доме. Конечно, все это связано с тем, чтобы уменьшить стоимость сборки насосной станции. Мы же можем сказать о том, что оптимальны объемом будет ресивер порядка 100-150 литров.

Подключение ресивера гидравлического (гидроаккумулятора) в систему водоснабжение дома

В этой статье мы не будем описывать частные рекомендации, а скажем лишь об основных принципах, при подключении гидравлического ресивера. Конечно, ресивер необходимо подключать, соединять, с соответствующими резьбами. Присоединительная резьба трубы и фланца на ресивере должны быть идентичными. При этом необходимо применять уплотняющие материалы, ленту ФУМ или лен. Необходимо жестко закрепить ресивер, так как, во-первых, в его объеме будет происходить смещение центра тяжести, во-вторых, возможны резонансные колебания при спуске, заполнение рабочей среды.

Принцип работы гидроаккумулятора и зачем он нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак — необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.

Как устроен и работает гидроаккумулятор?

Гидроаккумуляторы нередко называют мембранными баками, поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка — мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой — воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.

Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения

Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.

На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации

Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.

Для чего необходим такой накопитель?

При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:

• значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
• предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
• поддерживать в системе определенное давление;
• предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:

Виды мембранных баков и их особенности

Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент. В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки. В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.

С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.

Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:

1. Отключить электропитание.
2. Открыть кран смесителя.
3. Дождаться, пока бак опустеет.
4. Закрыть кран.
5. Подключить систему к электропитанию, чтобы бак снова наполнился.

Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.

Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды

Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей. Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины. Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.

Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.

Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.

Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.

Причины поломок и способы их устранения

Самая уязвимая часть гидробака — резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.

Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака

Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.

О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.

Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:

1. Приобрести новую мембрану, точно соответствующую порванной.
2. Аккуратно разобрать гидробак, отвинтив соединительные болты.
3. Вынуть порванную мембрану.
4. Установить на ее место новую мембрану.
5. Собрать гидробак.
6. Равномерно затянуть все болты.

Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.

Еще одна ошибка — использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.