Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: что это такое, для чего нужен, и как работает? Советы, как подобрать и подключить

Автор: Компания "Блесс-комфорт"

Гидроаккумулятор применяется для поддержания постоянства давления и создания резервного запаса воды в системах водоснабжения жилых и хозяйственных помещений.

Содержание

Способы регулирование давления в гидроаккумуляторе

Напор в системах водоснабжения поддерживается двумя распространенными способами:

Применением расширительного бака.

В многоэтажном доме сетевой насос закачивает воду в расширительный бак, расположенный наверху здания.
Вода потребителям подается из бака самотеком, напор поддерживается за счет давления водяного столба.
При опустошении бака напор в стояках снижается, и автоматика включает насос подкачки для его заполнения.
Прообразом такой системы подачи воды являются водонапорные башни, до сих пор использующиеся в небольших поселениях.

При нижней разводке, а также в автономных жилищах применяются такие варианты поддержания давления:

Напрямую с помощью постоянно работающего насоса. Это очень неэкономичный способ, так для его поддержания на постоянном уровне подкачка должна работать непрерывно.
Если насос оснащен автоматикой, то при любом кратковременном расходе (например, открытии смесителя в ванной) происходит включение насоса на время потребления воды.

Непрерывный режим работы насоса или работа с частыми пусками приводит к перерасходу электроэнергии и преждевременному его износу.

Для таких помещений целесообразно включить между подающим стояком и насосом демпфирующую емкость – гидроаккумулятор (он же гидробак, или напорный бак).

Аккумулятор выполняет те же функции, что и расширительный бак: автоматическую стабилизацию давления.

Устройство, принцип действия гидроаккумулятора

Он представляет собой металлический бак, разделенный на две камеры сплошной прочной резиновой перегородкой – мембраной, закрепленной вокруг горловины.

Мембрана может быть выполнена в виде перегородки, или в виде резинового мешка.
В водяную камеру через входной штуцер, врезанный в корпус бака, поступает вода от насоса.
Другой конец мембранного мешка соединяется с выходным штуцером, через который вода подается в водопроводную сеть помещения.
Объем заполненной и растянутой мембраны, в зависимости от модели, колеблется в пределах от 25 до 100 л.
Обычно вода занимает примерно треть бака, остальной объем отводится под воздушную камеру
По мере заполнения мембраны водой, она растягивается и увеличивается в объеме. Это приводит к возрастанию давления в воздушной камере.
Давление воздуха в воздушной камере сжимает мембранный мешок, создавая, тем самым, напор в системе.
При достижении определенного уровня срабатывает автоматика, и отключает закачку воды.
При потреблении воды объем мешка и, соответственно, давление в воздушной камере снижаются до тех пор, пока снова не включится подкачка.

В воздушную камеру встроен ниппель, с помощью которого, при необходимости, стравливается излишнее давление, или наоборот, закачивается воздух для увеличения напора. Подкачка воздуха осуществляется ручным насосом или компрессором.

В аккумуляторах большого объема иногда встраивается ниппель и в водяную камеру.

Дело в том, что вместе с водой в камеру поступает растворенный в ней воздух, который, накапливаясь, уменьшает полезный объем воды в мембране и создает ненужное противодавление. Вот этот воздух и стравливается с помощью дополнительного ниппеля.

Гидробак, совместно с остальным оборудованием, выполняет функции расширительного бака, оптимизирует работу насоса подкачки и значительно сокращает расход электроэнергии.
Для регулировки минимального и максимального давления в воздушной камере применяются реле давления с двумя регулируемыми или программируемыми уставками.
Уставка минимального давления включает насос, а максимального – отключает. Этим самым происходит поддержание напора в заданных пределах.
Давление в воздушной камере измеряется манометром, врезанным в стенку бака.
Некоторые модели гидробаков дополнительно оснащаются водяными фильтрами, задерживающими мелкодисперсные взвеси глины и песка, засасываемые из скважины.
Установка фильтров продлевает срок службы сантехнического оборудования – стиральных машин, машин, кранов, смесителей, водяных счетчиков и т.д.

Виды баков гидроаккумуляторов

Напорные баки выпускаются как вертикального, так и горизонтального исполнения. Как правило, горизонтальные имеют емкость до 50 л, вертикальные – свыше этого значения.

На верхней поверхности некоторых горизонтальных моделей предусмотрено место для установки водяного насоса. Вертикальные баки имеют крепления для подвески их на стены.

Баки, используемые для холодного ХВС и горячего ГВС водоснабжения, различаются материалом мембраны. Она всегда изготавливается из пищевой резины, отличие заключается только в устойчивости к воздействию воды, имеющей различную температуру.

Характеристики мембранной резины

Каучуковая, самая эластичная, температурная стойкость – от 0 до +50°С;
Бутиловая резина долговечнее каучуковой, но менее эластична. Допустимая температура – от – 10 до +100°С;
Этилен-пропиленовая резина имеет самый большой срок службы, выдерживает температуру от -50 до +130°С

Баки, предназначенные для ГВС, подключаются к водогрейным котлам или бойлерным, для ХВС – к скважинным насосам или насосам подкачки.

Снаружи баки для ХВС окрашиваются в синий цвет, для ГВС – в красный.

Нужно иметь в виду, что использование баков для не предназначенных целей сократит срок их службы или приведет к повреждению мембраны.

Выбор гидроаккумулятора

Одним из важнейших параметров аккумуляторов является емкость бака.

Определить ее можно по формуле, используемой для практических расчетов:

Vб = К*Амакс*((Pмакс+1)х(Pмин+1))/(Pмакс – Pмин)*(Pвозд + 1), где:

Амакс – наибольший расход вод, л/мин;
Pмакс – давление, при котором отключается насос, бар;
Pмин – давление, при котором включается насос, бар;
Pвозд – давление в воздушной камере при незаполненном баке, бар;
К – поправочный коэффициент, учитывающий мощность насоса
Поправочный коэффициент учитывает взаимосвязь между объемом бака и мощностью насоса.

Из анализа формулы следует, что для обеспечения высокой степени стабилизации напора (минимальный перепад Pмакс – Pмин) также требуется применение более емких баков.

Эту разницу рекомендуется выбрать так, чтобы включение насоса происходило не чаще одного раза в две минуты. Для этого на практике задаются перепадом в 1,0 – 1,5 бар.

Давление воздуха при пустом баке устанавливают в пределах 0,8 – 0,9 от Pмин, обычно оно равно 1,5 бар.

Расход воды ориентировочно можно посчитать исходя из следующих усредненных данных:

В туалете расходуется примерно 1,3 л/мин;
Расход для душа – 8 -10 л/мин;
Для кухни требуется 8,5 л/мин;

Полученный вычислениями объем округляют в сторону большего значения. Например, если он равен 28,7 литров, то приобретать нужно аккумулятор со стандартным объемом 35 литров.

При расчете и выборе оборудования нужно исходить из реальных возможностей.

Для бытовых нужд при небольшом расходе воды практически хватает емкости 25 – 50 литров, расчеты можно и не проводить.

Типовые неисправности

Наиболее часто встречается разрыв мембраны. Признаком повреждения является резкое изменение показаний манометра, связанное с попаданием воды в воздушную камеру.

Чтобы окончательно убедиться в этом, нужно предварительно стравить из нее воздух. Если при этом вместе с ним вытекает и вода, то это свидетельствует о необходимости замены мембраны.

Для этого нужно отвинтить болты горловины, извлечь поврежденную мембрану и заменить ее такой же. Затяжку болтов производить постепенно, по окружности горловины, не допуская перекосов новой мембраны.

В целях безопасности ремонт следует производить, предварительно отключив бак от водопровода и электросети.

Достоинства гидроаккумуляторов

Применение аккумуляторов имеет существенные преимущества:

Автоматическое поддержание давления воды при неработающем насосе;
При отключении электроэнергии и насосов подкачки имеется некоторый резервный запас воды;
Сокращение количества запусков подкачки уменьшает износ насоса и его электродвигателя;
Существенно снижается расход электроэнергии;
Давление в системе поддерживается на стабильном уровне, исключаются гидроудары;
За счет непостоянной работы насоса снижается уровень шума и вибраций.