Как выбрать гидроаккумулятор? Принцип работы, расчет давления воздуха и объема гидроаккумулятора

Гидроаккумуляторный бак (или гидроаккумулятор) – это емкость для воды с эластичной резиновой мембраной в виде груши, расположенной внутри и герметично соединенной с металлическим корпусом гидробака фланцем, имеющим резьбовое соединение для подключения к водопроводной сети. Пространство между металлическим корпусом гидроаккумулятора и мембраной заполнено воздухом, давление которого составляет 1,5-2 бара. Гидроаккумуляторные баки применяются для смягчения гидравлических ударов и поддержания постоянного давления как в бытовых, так и в промышленных установках. Ведь именно гидроаккумулятор при выключенном насосе обеспечивает давление в системе водоснабжения. Об использовании гидроаккумулятора в составе бытовой насосной станции я уже рассказывал. Остановимся подробнее на устройстве гидроаккумулятора и принципе его работы. Итак…

Почему нужно уметь подбирать гидробак?

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения выполняет две важные функции:

• поддержку постоянного давления в водопроводе;
• защиту насоса от слишком частых включений и выключений.

Его схема устройство довольно простая – есть металлический бак, который разделен на две части каучуковой мембраной. В самой мембране находится вода, а необходимое давление создается воздухом, который закачивается во вторую часть бака.

Таким образом, при использовании воды в точках потребления, погружному насосу не приходится включаться каждый раз, когда открывается кран. Ведь в груше есть определенный запас воды под давлением, достаточным для нормальной работы водопровода. А насос будет включаться только тогда, когда этот объем упадет до установленного минимума.

При этом нужно учитывать, что максимальное допустимое число включений насоса – 20-30 раз в час. А оптимальное – 15-20 раз. Поэтому, нужно заранее знать, как выбрать гидроаккумулятор для водопровода, чтобы не допустить ошибок.

Как устроен гидроаккумулятор

Как заменить мембрану гидроаккумулятора своими руками

https://youtube.com/watch?v=lAqe1S-fV6A

Назначение гидравлического аккумулятора

Гидроаккумулятор поддерживает оптимальное давление и сохраняет запас воды
Конструктивные элементы гидробака: корпус, ниппель для подсоединения, прокладка из полипропилена и грушевидная диафрагма из резины, препятствующая контакту воды с внутренней поверхностью корпуса.

Помимо сохранения водного резерва, гидроаккумулятор также используется для таких целей:

• поддерживание стабильного давления в водоснабжающей системе;
• снижение частоты пуска и остановки напорного оборудования;
• защита помпы от изнашивания;
• предохранение от гидроударов.

Напорная установка, оборудованная гидравлическим аккумулятором, позволяет больше экономить на расходе электроэнергии и воды.

Диафрагма, находящаяся внутри, герметично подключается к корпусу посредством фланца, оснащенного штуцером с резьбой для подсоединения к системе водообеспечения. Напор возникает благодаря воздуху между стенками прибора и диафрагмой.

Жидкость из колодца или скважины под давлением 1,5–2 атмосферы увеличивает в объеме присоединенную к системе водоснабжения мембрану. В результате происходит сжатие воздуха, что приводит к еще большему росту давления. При достижении определенного уровня посредством реле прекращается подача электричества, и помпа выключается. Дальше, по мере расходования резервного запаса, реле фиксирует снижение давления, запускает насосное оборудование и цикл повторяется.

Подбор объема гидроаккумулятора

Одна из самых главных характеристик гидроаккумуляторов – это его объем. На рынке существует масса вариантов, от моделей объемом до 20 литров и до тех, емкость которых превышает 1000 литров. Но, на рынке наиболее популярны такие модели:

• 24 литра;
• 50;
• 60;
• 80 литров.

Также пользуется популярностью гидроаккумулятор 100 литров – такая емкость оптимальна для средней семьи.

Вообще, существует несколько формул, воспользовавшись которыми можно рассчитать объем гидроаккумулятора. Однако есть определенная статистика по использованию этих устройств. Опираясь на нее, также можно сделать правильный выбор.

Тем более, все равно придется покупать бак стандартного объема. Например, гидроаккумулятор 80 литров или 100 литров.

Основные правила подбора:

• емкость до 24 литров – используется, когда мощность насоса для скважины находится в пределах 2 м3\час, а количество потребителей не превышает 3-х точек. Т.е. такой объем подходит для небольших дачных домиков, в которых проживает 1-2 человека;
• объем 50 литров – понадобится при мощности насоса до 3,5 кубометров в час. При этом, допустимое количество точек потребления воды, увеличивается до 7-8 штук. Такие гидробаки подойдут для системы водоснабжения, обеспечивающих 2-3 человека, постоянно проживающих в одном доме;
• если насос обладает производительностью свыше 5 кубометров, а количество потребителей в доме больше 8, то берется бак с емкостью от 100 литров.

Когда делается расчет объема гидроаккумулятора, важно понимать, что его основная задача не заключается в создании накопительного запаса питьевой воды. Таким образом, не нужно делать большой запас по объему. Обычно, хватает 10-15%, необходимых на случай непредвиденного увеличения потребления воды.

Кроме того, нужно учитывать такие правила:

• при подборе емкости, считается общее число точек их одновременное потребление воды;
• например, значение получилось около 30 литров;
• нужно знать, что вода занимает примерно половину от объема гидробака.

Поэтому, можно выбирать устройство емкостью ~60 литров. А если учесть небольшой запас, то оптимальным вариантом станет бак на 80 литров.

Нужен ли запас емкости?

Многие люди полагают, что одна из задач аккумулятора – это создание резерва воды. Однако это не так и функции устройства, абсолютно другие. Конечно, небольшой запас по емкости нужен – бывают случаи, когда потребление воды может увеличиться. К тому же, немного увеличенный объем положительно скажется на работе всего оборудования.

Однако, учитывая цену, переплачивать лишние деньги за дополнительную емкость не нужно. Для этих целей предназначены специальные пластиковые резервуары, которые встраиваются в систему водопровода.

Тем более, если в будущем планируется увеличение точек потребления – можно купить дополнительный гидробак. Их общий объем будет суммироваться. Например, если в системе установлено два устройства на 40 и 80 литров, то общая рабочая мощность получится 120 л.

Подведем итоги

Имея дело с системой водоснабжения, мы обычно самым главным в ней считаем насос. Если насос исправен – значит, есть и вода.

Но ведь насос, забирая воду из скважины, колодца или того же водопровода, закачивает ее в гидроаккумулятор, скажем еще точнее, в резиновую мембрану или грушу внутри его.

Вода накачивается в гидроаккумулятор. Достигнув определенной отметки, давление, выставленное при настройке, дает сигнал насосу к прекращению закачки воды.

И только когда работает душ или стиральная машина, или происходит другой расход воды, датчики давления дают сигнал насосу о возобновлении работы.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения бережет и наш водопровод, и собственно насос, и энергию, и тем более наши нервы.

Его размер и мощность насоса вполне можно рассчитать, сам он недорог, техобслуживание не сложно, а ремонт необременителен.

ru-house.net

Бывают гидроаккумуляторы вертикальные acr и горизонтальные. Название полностью характеризует способ их установки. Какой из них выбрать, если габариты Вашего помещения позволяют использовать оба типа.

Выбор гидроаккумулятора

Подбор гидроаккумулятора зависит от многих факторов. Здесь мы рекомендовали бы обратить внимание на метод удаления скапливающегося воздуха внутри резиновой мембраны. Дело в том, что в системах водоснабжения в воде всегда находится растворенный воздух. Со временем при работе системы этот воздух выделяется из воды и скапливается в различных местах, образуя воздушные пробки. Одним из таких мест является полость А гидроаккумулятора. Для удаления этого воздуха, а также воздушных пробок, возникающих при монтаже и ремонте системы, в конструкции больших гидроаккумуляторов (100 и более литров) предусмотрен дополнительный ниппель, через который периодически стравливается скопившийся в системе воздух. При использовании вертикального гидроаккумулятора емкостью более 100 литров воздух скапливается в верхней части и может быть удален с помощью этого воздухоотделительного клапана.

В гидроаккумуляторах для водоснабжения горизонтального типа удаление воздуха можно сделать с помощью дополнительного участка трубопровода, состоящего из выводного воздушного ниппеля, шарового крана и слива в канализацию. При этом стравливать скопившийся воздух следует периодически раз в месяц. Гидроаккумуляторы маленьких объемов не оснащены воздухоотделительным ниппелем. Поэтому выбор гидроаккумулятора осуществляется исключительно удобностью компоновки в Вашем помещении. Удаление скопившегося в них воздуха осуществляется периодическим полным опораживанием. Для этого в схеме трубопровода можно предусмотреть дополнительный шаровой кран. Кроме того, удалить воздух из систем с небольшим гидроаккумулятором можно просто путем переодического (раз в неделю) отключения электропитания установки и стравливания скопившегося воздуха через кран умывальника или душа или другой точки водоразбора, наиболее близко расположенной к гидроаккумулятору. Однако для большей эффективности эту процедуру следует повторить несколько раз. То есть выключить электропитание насоса, открыть кран холодной воды, полностью слить воду, закрыть кран и включить электропитание насоса. И так два или три раза подряд.

Как подобрать размер гидроаккумулятора водоснабжения?

Правильный подбор гидроаккумуляторов для систем индивидуального водоснабжения достаточно сложен. Существует большое количество исходных данных, которые необходимо учитывать. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать еще и субъективные факторы. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случиться, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?

Отметим, что до настоящего времени, по нашему мнению, никаких методик выбора объема гидроаккумуляторов в России не было. Во-первых, потому что в России не было индивидуальных систем водоснабжения. Во-вторых, слишком разные требования у людей к таким системам. Мы предлагаем Вам методику подбора объема гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчета UNI 9182.

Начнем с того, что если у Вас в доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с размером гидроаккумулятором 24 литра. Смело покупайте ее. Она оптимальна в тех случаях, когда число постоянно проживающих людей в доме до четырех человек. Даже если Вам потребуется в перспективе увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы еще один гидроаккумулятор объемом 24 литра.

Если у Вас дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях Вам достаточно объема гидроаккумулятора в 50 литров.

Методика же расчета объема гидроаккумулятора предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ваннами и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды.

1. Определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек разбора в Вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.

2. Заполните таблицу 1. Ее вторая колонка представляет собой таблицу коэффициентов частоты использования каждого вида оборудования (Сx). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в Вашем доме (n). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на n. Просуммируйте значения этой колонки. Вы получите суммарный коэффициент потребления воды Вашего дома.

Таблица 1. Определение суммарного коэффициента потребления Су

3. В зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су определите значение максимального расхода воды, необходимого для Вашего дома. Эти значения представлены в таблице 2.

Например, если у Вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то Ваш коэффициент потребления равен Су= 3+2+6+2=13. Ближайшее значение Су в таблице равно 12, следовательно, Вам для нормального функционирования системы водоснабжения дома необходимо обеспечить максимальный расход около 36 литров в минуту.

4. Для определения объема гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час (а) допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз в час. Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Рmin и Рmax). Нижний порог Рmin для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог Рmax – 3 бар.

Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе

Какое первоначальное давление воздуха должно быть в гидроаккумуляторе? Если Вы установили гидроаккумулятор в подвале, то его минимальное значение легко подсчитать. Надо взять высоту в метрах от подвала до верхней точки Вашей системы водоснабжения. Например, для двухэтажного дома это 6-7 метров, трехэтажного – около 10 метров, потом прибавить к этому значению 6 и разделить на 10. Вы получите необходимое значение в атмосферах. Например, для двухэтажного дома 7 + 6 = 13 / 10 = 1,3 атмосферы. Это минимальное значение давления воздуха в гидроаккумуляторе. В противном случае вода из него не будет поступать на второй этаж Вашего дома. Однако завышать эти значения не следует, иначе в гидроаккумуляторе просто не будет воды. Обычно завод-изготовитель сам устанавливает давление воздуха в размере 1,5 атм., но может случиться так, что давление воздуха в купленном Вами гидроаккумуляторе будет другое. Следует первоначально проверить его обыкновенным манометром, подсоединив его к ниппелю гидроаккумулятора и при необходимости увеличить его с помощью автомобильного насоса.

Рекомендации по назначению порогов срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома

Разница порогов срабатывания Рmax – Рmin определяет величину объема воды, выдаваемого гидроаккумулятором. Чем больше эта разница, тем более эффективней работа гидроаккумулятора, но мембрана в этом случае нагружается сильнее и может разорваться.

Значение Рmin (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения Вашего дома. Например, если высота труб в Вашей системе равна 10 метрам, то тогда давление водного столба будет равно 10 метрам, что равно давлению 1 бар.

Каким должно быть минимальное значение давления Рmin? Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть равно гидростатическому, то есть в нашем случае 1 бар. Нижний порог срабатывания Рmin тогда должен быть несколько больше (на 0,1 бара) давления воздуха в гидроаккумуляторе.

Однако нам надо, чтобы система работала устойчиво. Наиболее критичной, с точки зрения стабильности работы, является наиболее высокая точка разбора (например кран или душ на верхнем этаже). Кран работает нормально, если перепад давления в нем не менее 0,5 бара.

Следовательно, давление должно быть 0,5 бара плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления газа в гидроаккумуляторе равно 0,5 бара плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора (расстояние по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора). В нашем случае, если гидроаккумулятор расположен в низшей точке системы водоснабжения, то минимальное значение газа в нем следует назначить 1 бар + 0,5 бара = 1,5 бара, а порог срабатывания (включения) насоса Рmin = 1,5 + 0,1 = 1,6 бара. Если гидроаккумулятор расположен в верхней точке, а датчик давления в нижней точке системы, то давление газа в гидроаккумуляторе следует назначить 0,5 бара, а порог включения насоса Рmin = 1,6 бара.

При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения необходимо учитывать несколько моментов, в первую очередь напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение давления. Однако необходимо учитывать:

— в характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов;

— напряжение в электрической сети часто не соответствует номинальному 220 В;

— при максимальных значениях напора расход насоса минимален и Ваша система будет заполняться очень долго.

При длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются.

Оптимальное давление

Чтобы ГА хорошо справлялся со своими задачами, в нем должно быть правильно выставлено давление. Вообще, расчет необходимой величины делается исходя из того, что на каждые 10 метров подъема, требуется 1 атмосфера. К тому же, еще одна атмосфера, обеспечивает нормальное давление в системе водопровода.

Например:

• гидроаккумулятор установлен в подвале, а до самой верхней точки получается расстояние в 6 метров;
• таким образом, 0.6 атмосфер потребуется для подъема воды и еще одна для работы;
• т.е. рабочее значение будет составлять 1,6 атмосфер.

При установке необходимо сразу же проверить это значение, и если оно ниже нормы, то закачать в бак воздух. Также, нужно правильно настроить реле давления. Ведь от этого будет зависеть частота включения насоса и напор воды в системе.

Гидроаккумулятор для систем отопления устройство и принцип работы

Гидроаккумулятор для систем отопления, несмотря на разные формы и способы подключения имеет схожую конструкцию и принцип работы. Основой конструкции выступает металлический или пластиковый корпус из высокопрочной стали или армированного стекловолокном пластика. Внутри корпуса установлена эластичная мембрана, которая способна вобрать в себя объем воды, равный объему металлической оболочки. Мембрана крепится с одной стороны корпус специальным фланцем с патрубком, который подключается к трубам отопления. С другой стороны, мембраны устанавливается клапан, через который можно закачать во внутренний объем корпуса воздух или другой газ. Для удобства корпус с наружной стороны оснащается кронштейном для удобства крепления.

Принцип работы гидроаккумулятора в системе отопления следующий – перед установкой при помощи обычного автомобильного насоса в «сухую» камеру закачивается воздух. При помощи манометра проверяется его давление, оно должно соответствовать показателям, указанным в документации оборудования котла. Через патрубок с другой стороны, гидроаккумулятор подключается к трубе системы, после чего весь объем труб заполняется теплоносителем.

При включении котла нагревается воды или антифриз, постепенно расширяясь в объеме. Излишек объема теплоносителя под давлением выталкивается в объем «мокрой» камеры гидроаккумулятора. В это время в «сухой» камере давление наоборот повышается и закачанный воздух сживается. Тем самым повышая давление уже в камере с газом. При выключении котла происходит остывание теплоносителя, он уменьшается в объеме, снижается давление и после выключения циркуляционного насоса. В этот момент давление в газовом отсеке начинает выдавливать жидкость в систему и таким образом давление в ней поднимается до необходимого уровня. В этом и заключается принцип работы гидроаккумулятора системы отопления.

Тип гидробака

На рынке существует два вида таких устройств:

• вертикальный;
• горизонтальный.

Горизонтальный бак

Принципиальных различий в работе у них нет. Основная разница – в компоновке. Поэтому, в первую очередь, нужно ориентироваться на удобство размещения в помещении. Ведь нужно позаботиться не только о монтаже – в дальнейшем емкость нужно будет обслуживать, а значит, к ней должен быть удобный доступ.

Еще один момент – это сброс накопившегося воздуха. В моделях вертикального типа, предусматривается специальный клапан, расположенный в верхней части бака. А у горизонтальных, придется монтировать дополнительный кран.

Впрочем, главное убедиться, что на выбранной модели, вообще есть такая возможность. Ведь если, бак не предусматривает специальный вывод для сброса воздуха, накопившегося за время работы системы, удалить его можно будет только полностью слив всю воду с бака.

Как работает гидробак для ХВД?

Это металлический резервуар, интегрируемый в водоснабжение частного дома. По конструкции бывает с резиновым баллоном и с мембраной. Несмотря на отличия в компоновке, принцип работы этих агрегатов схожий.

• Баллонный
  . Внутрь резервуара помещается эластичный баллон (груша). В бак закачивается воздух, а в баллон – вода. По мере наполнения водой груша расширяется, а давление в баке растет. Воздух сжимается и выталкивает воду. При снижении давления баллон прогибается в обратную сторону, что включает насос. Баллонные гидробаки простые и практичные. Вода контактирует только с резиновой грушей, которую легко заменить.
• Мембранный
  . Внутри резервуара находится прорезиненная мембрана в виде перегородки. Делит бак на два отсека: верхний заполняется водой, а нижний – воздухом. Сжатый воздух через мембрану выталкивает воду из резервуара. Здесь вода контактирует со стенками и может вызвать коррозию. Сама мембрана обычно несъемная. Но, например, немецкие мембранные баки Reflex имеют съемную мембрану и антикоррозийную обработку.

Популярные модели

На сегодняшнем рынке, присутствует множество различных моделей гидроаккумуляторов. Однако, среди них есть наиболее популярные устройства для частного дома.

Этот рейтинг носит ориентировочный характер и составлен на основе популярности среди потребителей.

На рынке есть из чего выбрать. При этом важно заранее понимать, какие характеристики должны быть у гидроаккумулятора. А самые главные из них – это объем, компоновка и встроенный клапан для сброса воздуха.

Предыдущие статьи Следующие статьи

Похожие записи

• 25.03.2017.
  

  Что такое гидроаккумулятор и принцип его работы

• 25.03.2017.
  

  Замена мембраны в гидроаккумуляторе

• 25.03.2017.

При покупке должен знать каждый

Схема водоснабжения с гидроаккумулятором в обязательном порядке должна предусматривать наличие в баке отверстия для стравливания воздуха. Это обусловлено тем, что в той или иной степени носитель содержит кислород, которому необходимо из гидробака куда-то деваться. Если у вас модель менее чем на 100 литров, то специального клапана может и не быть. В этом случае рекомендуется с периодичностью 1-2 раза в год проводить профилактические работы. Полностью опустошается бак и удаляется скопившийся воздух. В противном случае в системе будет повышенное давление, что приведет к уменьшению полезной емкости оборудования.«>