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.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения – основные функции и предназначение

Для городских жителей гидроаккумулятор для систем водоснабжения (водяной аккумулятор или гидробак) понятие совершенно незнакомое. Купив, например, дачу или загородный дом в районе без центрального водопровода, владельцы ошеломлены множеством сложных аббревиатур, технических требований, понятий. Таких как: автономная система водоснабжения, глубинный насос с частотным преобразователем, настройка минимального и максимального давления, максимальное количество включений глубинного насоса. И все это только для того, чтобы в доме из крана текла вода. В этой статье мы расскажем о роли этого приспособления в системах насосного типа.

Наиболее распространенный вид гидробака

Обратите внимание! Не путать с расширительным баком для системы отопления, эти два устройства похожи по форме и конструкции. В большинстве своём расширительный бак имеет красный цвет, а гидроаккумулятор синий, но не всегда. Уточните у менеджера продаж, при приобретении, какую функцию должен выполнять требуемый вам прибор.

Для чего нужен гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Различные виды форм и цветовой гаммы водяных аккумуляторов и расширительных баков

Этот конструктивный элемент имеет два основных назначения:

• Обеспечение бесперебойной и равномерной работы насосной станции;
• Обеспечение надежности и целостности системы ГВС (горячее водоснабжение).

Роль гидроаккумулятора в работе насосной станции

При отсутствии центрального водопровода владельцы частных домов, для подачи воды в дом бурят скважину или возводят колодец, оборудованный глубинным насосом. С его помощью вода подаётся в помещение, заполняет водяной аккумулятор, обязательно фильтруется и разветвляется по местам потребления.

Рассмотрим более подробно работу этой схемы. При быстром открытии и закрытии водяного крана, например вы сполоснули руки, расходуется малое количество воды и именно в этот момент начинается работа гидроаккумулятора. Насос не включался, напор был создан давлением мембраны водяного аккумулятора, так как в нём содержится определённое количество воды. Многочисленные источники утверждают, что аварийный запас воды и есть главная функция, которую выполняет гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Эти сведения неверны. Агрегат ёмкостью 100 литров способен вместить не более 35 литров воды.

Первостепенная цель установки этого агрегата – сберечь дорогостоящий глубинный насос от перегрева и нерациональных запусков. При отсутствии этого устройства насос, в описанном выше случае, запустится и тут же выключится, не набрав максимальной мощности. В этот момент в контуре создается гидроудар, то есть резкий перепад давления. Агрегат при совокупности этих факторов быстро выйдет из строя. Вывод – гидроаккумулятор в системах водоснабжения служит для равномерного распределения давления в контуре и долгосрочной работы насосного оборудования.

Гидроудар в водопроводной трубе

Гидроаккумулятор в системе ГВС

Существуют три основных вида горячего водоснабжения с использованием гидробака:

• Монтаж бойлера косвенного нагрева;

Система ГВС с бойлером косвенного нагрева

• Установка двухконтурного твердотопливного котла, с функцией подачи горячей воды;

Горячее водоснабжение при эксплуатации двухконтурного котла

• Схема с одноконтурным котлом в совокупности с бойлером косвенного нагрева.

Рабочая схема при эксплуатации одноконтурного котла и бойлера

В любом из вариантов водяной аккумулятор исполняет роль расширительного бака, так как вода при нагреве увеличивается в объеме, и этот прибор компенсирует количество воды. Несмотря на тот факт, что и в бойлере, и в твердотопливном котле установлена группа безопасности в виде пропускного клапана, при постоянном срабатывании пропускной клапан быстро выходит из строя, это влечёт за собой повреждения котла или течь в контуре водоснабжения.

Группа безопасности твердотопливного котла
Группа безопасности бойлера

Обратите внимание! Внешний вид и форма гидро аккумуляторного бака для холодного водоснабжения очень схожи с гидроаккумулятором для ГВС. Их различие в температурной стойкости встроенной мембраны. При покупке внимательно читайте технические характеристики устройства. Не опытные менеджеры зачастую предлагают не нужный вам образец.

Резиновая мембрана водяного аккумулятора грушевидная

Классификации гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор, как понятие, имеет множество областей применения. Его применяют во всех видах машиностроения, в тяжелой промышленности. В этой статье мы рассмотрим гидробаки, используемые только в домашнем водоснабжении. Наиболее востребованными в этой отрасли являются агрегаты пневматического типа. Они делятся на два вида:

• Мембранные одноразовые. Образцы, в которых мембрана заключена в стопорное кольцо по центру бака;

Водяной аккумулятор одноразовый
Водяной аккумулятор одноразовый в разрезе

• Водяные аккумуляторы с возможностью замены мембраны.

Гидроаккумулятор с функцией смены мембраны
Гидроаккумулятор со сменной мембраной в разрезе

Каждый из этих видов имеет разную форму исполнения:

Образцы с вертикальным и горизонтальным расположением

Насос для повышения давления воды в квартире или частном доме. В статье мы рассмотрим как решить проблему недостаточного напора воды, которая осложняет принятие водных процедур и работу вспомогательных бытовых приборов, как правильно выбрать насос, и на что обратить внимание.

Принципы работы, устройство и преимущественные стороны гидробака в системах водоснабжения

Из чего состоит гидробак

Агрегат в разрезе с описанием ключевых элементов

• Корпус устройства чаще всего выполнен из обычной стали. Существуют образцы из нержавеющей стали. Они более долговечны, но встречаются реже, по причине высокой стоимости;

Образцы, выполненные из нержавеющей стали

• Резиновая мембрана. Она изготовлена из эластичного материала, что обеспечивает длительную эксплуатацию;
• Рабочее давление контролируется через золотник, при помощи обычного машинного насоса и манометра;
• В корпусе установлен фильтр грубой очистки, помимо отдельного фильтра, вмонтированного в контур.

Так же в группу аккумуляторного оборудования входит реле давления – это автоматический датчик запуска и отключения насосного агрегата.

Реле давления

Плюсами пневматического оборудования являются:

• Простота конструкции;
• Возможность замены мембраны;
• Несложное подключение к насосной станции;
• Компактные размеры;
• Малый вес;
• Доступная цена

Кратко опишем работу водяного аккумулятора

При потреблении воды на любой точке водозабора реле давления включает насосный агрегат. Вода, попадая в гидробак, растягивает мембрану. Далее, при закрытии крана, насос продолжает работать. Мембрана, растягиваясь, повышает рабочее давление агрегата. Когда давление повысится до максимального значения, реле давления отключает насосную установку.

Схема работы гидроаккумулятора

Расчет оптимального объема гидроаккумулятора

При планировании системы водоснабжения все составляющие элементы взаимосвязаны. Перед покупкой какого-либо прибора, будь то насосная станция, гидроаккумулятор, водопроводные трубы, фильтры и так далее, проконсультируйтесь со специалистом или тщательно проштудируйте всю необходимую информацию, дабы избежать нерациональной траты средств.

Начинать планирование водоснабжения следует с расчета потребления воды вашего дома, сколько точек водоразбора планируется. Например: два санузла, две душевые кабины, стиральная машина, посудомоечная машина, кухонный кран, поливочный кран. Сколько человек проживает в вашем доме, то есть одновременная эксплуатация воды в разных точках.

Вариаций может быть великое множество. Эти пункты очень важны, так как при покупке глубинного насоса недостаточной мощности, воды на всех не хватит, вы не сможете смыть с себя мыло в душе, пока стиральная машина не закончит работу. В случае, когда в вашем доме стандартное количество точек водоразбора: один санузел, один кухонный кран, стиральная машина, одна душевая кабина и в вашей семье 4 человека, вам подойдет прибор объёмом 25-50 литров. Такие экземпляры практически всегда идеально подходят к любым насосам соответствующей мощности.

В случае большего количества людей и потребительных точек воды, рациональный расчет проводится по формуле:

Где V – Объем гидробака;

Q – Максимальное потребление воды в час;

A – Допустимое количество запусков насосной установки в час;

Р₁ – Минимальное давление запуска оборудования;

Р₂ – Максимальное давление отключения насосного агрегата;

Р_бака – Давление воздуха в гидробаке.

Видео: как рассчитать размер гидроаккумулятора

Расчет давления в гидроаккумуляторе

Исходя из показателей реле давления, регулируется работа насосной установки. Стандартные настройки завода изготовителя:

• Нижнеий предел включения насоса – 4 бар;
• 8 бар – верхний предел отключения насоса.

Так какое давление должно быть в гидроаккумуляторе? Давление в гидробаке для холодного водоснабжения рекомендуется устанавливать на 0.2 бар меньше, чем давление запуска насосного агрегата. То есть стандартное рабочее значение водяного аккумулятора составит – 1.2 бар. При монтаже ГВС, давление воздуха в гидроаккумуляторе устанавливается на 0.2 бар выше, чем максимальное для отключения насоса, соответственно рабочий показатель гидроустойства в контуре горячего водоснабжения составит – 3.0 бар.

Регулятор давления воды в системе водоснабжения. Если напор воды нормальный или даже сильный, то вам просто необходимо данное устройство. А почему Вы узнаете из нашего отдельного обзора.

Фирмы производители гидроаккумуляторов

Цены на продукцию

Таблица фирм производителей и ориентировочная цена

Изображение	Название фирмы	Страна произво- дитель	Объем (л) гидроакку- мулятора	Материал	Цена (руб)
	Reflex	Германия	25	Сталь	2700-3500
			60		5000-8000
			80-100		8000-12000
			500		28000-51000
	Wester	Россия	24		1100-1200
			50		3200-3400
			80-100		4200-5600
			500		23000-25000
	ДЖИЛЕКС		24		1300-1400
			50		3300-3400
			80-100		4700-6000
			500		23000-25000
	Aquasystem	Италия	24		1500-1700
			50		4000-6000
			80-100		5500-7500
			500		24000-27000
	Unipump	Китай	24		1200-1400
			50		2700-3000
			80-100		4300-5300
			500		7000-8500
			24	Нержавеющая сталь	3500-3700
			80-100		10000-13000
	UNIPRESS		24		4200-4400
			50		7000-7300
			80-100		9500-12500
	HIDROFERRA	Италия	24		4200-4400
			80		11500-12500

Методы подключения и настройка гидроаккумулятора

В какой части системы устанавливается и как подключить гидроаккумулятор к насосной станции

Существует множество вариаций систем водоснабжения. В сложных системах с глубиной скважины более 100 метров, например, мощности насоса может не хватить для подачи воды непосредственно в дом или размер насосной установки необходимой мощности превышает диаметр скважины (насос просто не влезет в скважину). Такую систему дополняют поверхностным насосом. В этом случае понадобится два гидроустройства, один устанавливается в приямке скважины сразу после глубинного насоса, второй устанавливается в доме после поверхностного насоса. Эти факторы доказывают, что важнейшей частью системы холодного водоснабжения является насос и, ориентируясь на его характеристики, подбирается подходящий по цене гидроаккумулятор и вся система водоснабжения.

Образец с поверхностным насосом в приямке скважины

При стандартной схеме, где вода поступает, например, из колодца или не глубокой скважины мощности обычного насоса вполне хватит для подачи воды даже на второй или третий этаж. В таком случае система не вызывает затруднений и гидроприбор устанавливается в помещении.

Пример простой схемы водоснабжения от глубинного насоса

Что потребуется для сборки всей группы гидроаккумулятора

В группу гидробака, помимо реле давления, входит манометр.

Прибор для измерения давления в трубопроводе

Для удобства соединения всех составляющих используется пятивыводной штуцер.

Пятивыводной кран для гидробака

При сборке всей группы рекомендуется использовать краны «американки». Для беспрепятственного снятия и замены любого устройства при поломке. То есть, на отвод к аккумулятору, на трубу, ведущую к насосу и на разводку к потребителям. Если вы соберете группу без «американок», при незначительной поломке или замене мембраны, например, вам придется сливать воду со всей системы.

Кран Американка позволяющий отсечь систему от любой составляющей

Практические советы по эксплуатации

При монтаже системы существуют множество подводных камней и рабочих мелочей. Постараемся описать основные из них:

• Как обнаружить поломку водяного аккумулятора;
• Способ экономии электроэнергии;
• Страховка, на случай невнимательности при включенном насосе;
• Советы при замене мембраны;
• Увеличение объема гидроприбора при установке твердотопливного котла;
• Рекомендация при покупке гидрооборудования объемом более 100 литров.

Краткое пояснение к каждому пункту:

• Когда разрывается мембрана, вода поступает непосредственно в корпус устройства. В этом случае, при открытии любого крана, реле будет издавать щелкающие звуки. Насос будет часто запускаться и отключаться даже при кратковременном открытии крана. Существует возможность образования микроотверстий в корпусе бака, давление в системе будет постоянно падать, с течением времени, все быстрее. Регулярно проверяйте давление воздуха в водяном аккумуляторе;
• При возможности установите на чердаке или в высшей точке дома водяную ёмкость. Включите ее в контур водоснабжения. Ёмкость объемом 300-400 литров без труда обеспечит водой семью численностью 4-5 человек на день. Вода из гидроёмкости используется в санузле, при стирке, при работе посудомоечной машины. Так как вода подается самотеком, вы сэкономите электроэнергию и продлите время эксплуатации насосной установки. Так же важно отметить, что при необходимости потребления большого объема воды, например, при поливке огорода или наполнения аварийного бака, насос включается напрямую без участия гидроаккумулятора и реле давления. Так как реле в таких условиях быстро выйдет из строя;
• Всем нам известны случаи, когда мы включили насос и забыли об этом. В этом случае устанавливается реле сухого хода, при осушении колодца, например, оно автоматически отключит насос. Так же можно смонтировать обычную лампочку на видном месте, которая запитана на включение насоса, горящая лампочка напомнит вам о работающем насосе;
• В случае замены мембраны возьмите с собой старый образец, так как диаметр горловины у грушевидной мембраны может отличаться. Или измерьте расстояние между отверстиями на фланце;

Фиксирующий мембрану фланец

• При связке в системе гидроаккумулятора с твердотопливным котлом, с функцией подачи горячей воды, объем гидробака следует увеличить на 20%. Так как котел очень быстро нагревает воду, она очень быстро расширяется и мембрана чаще выходит из строя.
• Водяные аккумуляторы объемом более 100 литров менее распространены, по этой причине комплектующие к ним сложнее найти, рациональнее будет установить два или даже три гидробака меньшего объема.

И в заключении

Сколько бы ни было информации в интернете об организации холодного и горячего водоснабжения, не пытайтесь выполнить работу по монтажу самостоятельно, без уверенности в своих силах и знаний опытного сантехника. Будьте уверены, финансы, сэкономленные на работе монтажников, не идут ни в какое сравнение с тратами денежных средств при аварийных ситуациях. Стоимость насосного агрегата, бойлера и других составляющих системы водоснабжения, намного превышает стоимость работы опытных специалистов.