Гидроаккумулятор своими руками: устройство, принцип действия, особенности установки

Установка гидроаккумулятора своими руками

Подключение гидроаккумулятора своими руками и его пуск осуществляют в следующем порядке:

Гидроаккумулятор навешивается на стену или устанавливается на пол, при этом между ним и строительными конструкциями размещаются резиновые прокладки, которые будут гасить вибрации. При подключении к трубопроводу с той же целью используется резиновый переходник.
Перед заполнением емкости водой следует проверить давление воздуха в корпусе гидроаккумулятора. Рекомендуемое значение указывается в инструкции или паспорте изделия, обычно оно составляет 1,5 атм. Для правильной работы системы давление воздуха в накопительном баке должно быть на 10% меньше давления пуска насоса. Если замер показал, что воздуха в баке недостаточно, его следует подкачать. Уровень давления воздуха следует проверять регулярно. Это сбережет как двигатель насоса, так и мембрану (либо баллон).
При первом подключении баллонный гидроаккумулятор следует заполнять теплоносителем помалу при слегка приоткрытом вентиле

Такие предосторожности нужны из-за того, что стенки резиновой груши от долгого простоя могли склеиться и сильный напор вызвал бы перенатяжение в некоторых местах или даже разрыв.
При необходимости нужно настроить реле давления, которое управляет работой насоса. Внутри него имеются две пружины – большая и малая, которые надеты на штоки с навинченными на них гайками

Подтягивая или ослабляя гайку большой пружины, пользователь соответственно увеличивает и уменьшает давление включения. Те же операции с малой пружиной приведут к увеличению или уменьшению рабочего диапазона.

Гидроаккумулятор своими руками: устройство, принцип действия, особенности установки
Монтаж гидроаккумулятора — схема подключения

Перед настройкой реле проверьте состояние присоединительного патрубка. Если он забит грязью или солевыми отложениями, устройство будет работать некорректно.

Измерение давления, и каким оно должно быть в ресивере

Давление в гидроаккумуляторе – это интересный вопрос, так как от него зависит множество различных факторов. От правильно установленного давления в гидробаке зависит не только напор воды в кране, но еще и такие факторы:

  • Продолжительность службы резиновой мембраны. Чем больше давление, тем меньше будет ее срок службы.
  • Срок службы трубопроводов, по которым подается вода в дом. При высоком давлении трубопроводы могут не выдержать, что приведет к их повреждениям.
  • Снижение срока службы смесителей и кранов, так как при высоком давлении будет возникать течь воды.

Давление должно быть оптимальным, в противном случае понадобится постоянно ремонтировать водопровод в доме. Для нормального функционирования бытовых приборов нужно поддерживать давление в режиме от 1,4 до 2,8 атмосфер. Чтобы продлить срок службы мембраны, исключив ее разрыв, следует выставить давление ниже значения бака на 0,1-0,2 атмосферы. Это означает, что если в баке давление составляет 1,5 атмосферы, то в системе оно должно быть не менее 1,6 атмосфер. Выставляются данные параметры непосредственно на реле. Для этого на устройстве реле имеется соответствующий регулятор. Измерять значение давления можно только с помощью устанавливаемого в систему манометра. Такое давление является оптимальным для водоснабжения частного одноэтажного дома.

Если дом двухэтажный, то давления в 1,5 атмосферы будет недостаточно. При открытии крана на первом этаже, на второй этаж насос будет подаваться вода с меньшей скоростью. Чтобы компенсировать скорость расхода воды, нужно повысить величину давления. Существует специальная формула для расчета давления воды для двухэтажного дома. Эта формула имеет следующий вид:

где, Hmax – это высота наивысшей точки водозабора. Нужно измерить высоту от уровня расположения трубопровода до крана, располагающегося на втором этаже.

Подставив измеренное значение в формулу, следует рассчитать давление, которое понадобится для нормального водоснабжения двухэтажного дома. Если же в доме установлено джакузи, то подбирать необходимое значение давления следует исключительно опытным путем. Если подбор давления опытным путем покажет необходимость установления значения более 6 атмосфер, то устанавливать его запрещено. Это приведет к скорейшему выходу из строя ресивера или его взрыву.

Как устроен гидробак и для чего нужен в системе водоснабжения

Гидробак, мембранный бак или гидроаккумулятор – это названия одного устройства, представляющего собой герметичную металлическую емкость. Внутри нее встроена эластичная мембрана в форме груши с небольшим количеством воды. Мембрана прикреплена к корпусу гидробака с помощью фланца с патрубком и делит емкость на две части. Одна из частей заполнена водой, вторая – воздухом или азотом. Если гидробак планируется установить в бытовой системе водоснабжения, то приобретают устройства, заполненные воздухом. Для промышленного использования в гидроаккумулятор закачивают азот.

С увеличением объема воды в емкости воздушная часть, соответственно, уменьшается, что приводит к повышению давления в системе подачи воды. После достижения определенных параметров специально настроенное реле отправляет команду на отключение насосного оборудования.

Для изготовления бака используется металл, однако причин для образования очагов коррозии нет. Дело в том, что от контакта с водой металл защищен мембраной, которая изготовлена из высокопрочного резинового бутила. Этот материал также обладает высокой устойчивостью к воздействию микроорганизмов, что способствует поддержанию качественных характеристик воды в соответствии с санитарными и гигиеническими требованиями. Можно с уверенностью сказать, что взаимодействие с этим видом резины никак не влияет на вкусовые свойства воды.

В мембранный отсек вода поступает через специальный патрубок, который оснащен резьбовым соединением идеальный вариант предполагает наличие одинакового диаметра у напорного патрубка и соединительного выхода трубопровода. В этом случае можно не беспокоиться о дополнительных гидравлических потерях внутри труб водопроводной системы.

Популярные статьи  Как не заморозить водопровод на даче

Для регулировки давления внутри гидробака воздушная камера оснащена специальным пневмоклапаном. Накачивание воздуха в предназначенный отсек выполняется с помощью обычного автомобильного ниппеля. Также через это приспособление осуществляется стравливание избыточного количества воздушной массы. Закачивать воздух можно с помощью компактного автомобильного или простого велосипедного насоса.

Конструкция устроена таким образом, что мембрана не имеет возможности порваться под напором поступающей в нее воды. Дело в том, что сжатый воздух внутри гидробака оказывает сопротивление этому напору и препятствует ее деформации или разрыву. Следует отметить, что сжатый воздух позволяет выполнить регулировку давления, перед тем как подключить гидроаккумулятор. В целом, регулировка гидрофора не представляет каких либо сложностей.

Рассматривая устройство мембранного бака, можно выделить несколько основных узлов:

  • Корпус, изготовленный из металла.
  • Мембрана, выполненная из высокопрочной резины.
  • Фланец, оснащенный клапаном.
  • Ниппель для закачивания или стравливания воздуха.
  • Ножки.
  • Платформа для установки насоса.

Зная устройство оборудования, можно самостоятельно решить проблему, как правильно подключить гидроаккумулятор для водоснабжения.

Автоматика для насоса с гидроаккумулятором и реле давления

Автоматические приборы для регулирования работы насосной станции позволяют минимизировать присутствие человека во время работы системы. В данном случае необходимо правильно настроить реле на подачу нужного давления в систему (эти операции мы рассматривали выше).

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Как отмечают эксперты, основной причиной сокращения продолжительности жизни насоса считается так называемый сухой ход, когда устройство работает без воды. Такое явление может происходить при частых отключениях электроэнергии. Точками риска с возможным возникновением сухого хода принято считать:

  • Неправильный подбор рабочих параметров насоса, который используется для откачки воды со скважины или колодца, а особенно при засушливом лете, когда падает уровень грунтовых вод;
  • Выход воды из накопительной ёмкости. В данном случае необходимо срочно выключить насос.

Для защиты от возможности появления сухого хода используется автоматика:

  • Поплавковый выключатель — это сравнительно недорогой прибор, который применяется для перекачки жидкости из колодцев или резервуаров. На практике используют два основных вида поплавков. Первый тип автоматики останавливает насос при полном заполнении ёмкости, когда вода доходит до уровня поплавка и размыкает контакты. Во втором случае кабель прибора подключают в разрыв электропроводки для запитывания насоса. Остановка насоса происходит при опускании уровня жидкости ниже критического уровня;
  • Специальное реле давления выставляется на отключение насоса производителем. Размыкание контактов прибора происходит при понижении давления в системе до показателей в 0,4…0,6 бар. Запускается насос вручную после устранения причины сухого хода.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как накачать

Как мы уже говорили, основным предназначением гидроаккумулятора считается уменьшение количества запусков насоса, что в конечном итоге приведёт к увеличению срока его службы, защиты системы от гидроударов. Чтоб установленное оборудование работало правильно нужно знать, какое давление должно быть в гидробаке.

Важно! Следует понимать, что гидроаккумулятор накачивают во время отсутствия воды в резервуаре.
Подключение к насосу

Существует несколько формул для расчёта давления в расширительном баке. По мнению экспертов, эти показатели должны быть меньшими от параметров давления, при которых происходит запуск насоса. Если оборудование работает в диапазоне 1,5…3 бара (что рекомендовано производителем), то гидроаккумулятор нужно будет накачать до 1,3 бар, т.е. на 0,2 бар меньше, чем нижнее давление реле.

Обычно производители поставляют оборудование с накаченным расширительным баком. Давление в ёмкости должно находиться в пределах 1,5 бара, но иногда оно падает. Перед первым запуском насосной станции нужно проверить давление воздуха специальным манометром, при необходимости подсоединить автомобильный насос к ниппелю и подкачать. Также можно добавлять давление, при помощи ручного насоса, периодически проверяя его параметры манометром.

Необходимо проводить периодический осмотр установленного оборудования для подачи воды. Дело в том, что в воде всегда имеется определённый запас сжатого воздуха, присутствие которого уменьшает полезный объём мембраны. В баках с объёмом от 100 литров для стравливания лишнего воздуха присутствуют специальные клапана, в меньших по объёму резервуарах такие приспособления не предусматриваются.

Для отвода лишнего воздуха из груши проводят следующие действия. Отключаем насос и сливаем всю жидкость из расширительного бачка методом включения одного из кранов. Подобную работу проводим несколько раз подряд, что будет способствовать отводу лишнего воздуха из водопроводной системы.

Особенности выбора емкости ресивера

Выбирать емкость бака следует произвольно, учитывая некоторые особенности. Большая емкость бака имеет множество преимуществ, но не стоит забывать и о стоимости. Ведь чем больше емкость резервуара, тем дороже его стоимость. Но даже если финансовые средства позволяют человеку приобрести бак емкостью 500 литров, то не всегда следует это делать.

При покупке нужно учитывать такой параметр, как размеры изделия. Обычно гидроаккумуляторы устанавливаются в колодцах или приямках. Если размер приямка незначительный, то установить большой бак не получится. Его можно установить в доме, но стоит ли жертвовать свободным местом, решать исключительно покупателю.

При выборе ресивера достаточно сообщить продавцу оборудования такую информацию, как тип жилья (квартира или дом), количество жильцов и наличие приусадебной площади. Ведь зачастую кроме расходов воды на бытовые нужды, она потребляется также и для полива. Чем больше площадь приусадебного участка, тем больший объем ресивера лучше приобретать. Обычно если нужно поливать приусадебный участок, то следует устанавливать гидроаккумулятор емкостью не менее 50 литров.

Соединение с поверхностным насосом или насосной станцией

Гидроаккумулятор своими руками: устройство, принцип действия, особенности установкиПодключение к поверхностному насосу

У поверхностных насосных станций гидроаккумулятор входит в комплект, поэтому устанавливать дополнительную емкость рекомендуется в том случае, если нужно беречь оборудование от частого включения или иметь большой запас воды по каким-либо причинам. ГА монтируется после станции.

Популярные статьи  Для чего нужен бесконтактный выключатель + маркировка и особенности его подключения

К поверхностному центробежному насосу, к которому не прилагается накопительная емкость, ее можно присоединить с помощью штуцера на 5 выходов:

  1. Штуцер подключают к емкости с помощью гибкого шланга.
  2. Монтируется манометр и реле.
  3. Соединяются контакты манометра, реле с насосом и сетью.
  4. Присоединяется насос.

Из чего состоит гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор имеет чрезвычайно простое устройство. Это герметичная стальная емкость, разделенная на две части. Одна из них подключается к системе отопления или водоснабжения, после чего заполняется водой, другая – содержит воздух, закачанный с избыточным давлением.

По внутреннему устройству гидроаккумуляторы делятся на два вида:

  1. Баллонные: емкость для воды в таком гидроаккумуляторе представляет собой резиновый мешок, который часто называют грушей или баллоном. Посредством фланца его горловина подключается к системе трубопроводов.
  2. Мембранные: в этом варианте стальной корпус разбит на два отсека плоской диафрагмой или мембраной, которая также изготовлена из резины. Принцип тот же: одна часть через дюймовый патрубок подключается к водопроводу или отопительному контуру, вследствие чего заполняется водой; в другую закачивается определенный объем воздуха.

При заполнении гидроаккумулятора водой мембрана или баллон растягивается, вследствие чего увеличивается давление в камере, заполненной воздухом.

Гидроаккумулятор своими руками: устройство, принцип действия, особенности установки
Устройство гидроаккумулятора

Баллонную версию гидроаккумулятора следует считать более предпочтительной и вот почему:

  1. Находясь в баллоне, вода контактирует только с его внутренней поверхностью, поэтому стальные стенки гидроаккумулятора остаются сухими. В мембранных баках, напротив, имеет место контакт стального корпуса с влагой, что может приводить к развитию коррозии.
  2. Мембрана и баллон не отличаются большим ресурсом, через какое-то время данный элемент нужно будет заменить. С грушей не будет никаких проблем, владелец бака легко сможет установить новую самостоятельно. Заменить же мембрану своими силами можно только в немногих моделях, в остальных случаях придется обращаться в сервисный центр.

Как подключить гидроаккумулятор для отопления правила расчета и схема

При подборе оборудования учитывается характеристики системы. Для установки в системе водопровода выбирается бак с мембраной, рассчитанной для питьевой или технической воды,  для установки в системе отопления или горячего водоснабжения мембрана должна соответствовать назначенным целям. В водопроводе с горячей водой и в отоплении температура воды достигает 80и даже 120 градусов, поэтому оборудование подбирается с учетом воздействия высоких температур. Для установки в системе отопления бак должен выдерживать давление до 4 атмосфер, при этом температурный показатель должен быть не ниже 120 градусов. Для водоснабжения максимальная температура оценивается в 80 градусов, а давление, которое должен выдерживать бак должно быть не ниже 12 атмосфер.

Подбор прибора отвечающего параметрам системы отопления можно рассчитать при помощи формулы определения объема гидроаккумулятора:

V = (VL x E) / D

Где D = (PV – PS) / (PV + 1).

PV – это показатель максимального рабочего давления в системе, а PS – это давление воздуха в мембранном баке. Для небольших частных домов и систем, установленных в квартирах, показатель PV принимается равным 2,5 бар. А что касается PS, то здесь принято учитывать постоянное давление в контуре  принимается значением 0,5 бар или равным 5 м.

Для примера можно предложить расчет объема бака для системы отопления дома в 100 кв. метров. В помещении установлен котел мощностью 20 кВт.

Сначала определяется объем теплоносителя в контуре отопления:

VL= ( 20х15)=300 литров.

Где 20 – это мощность отопительного котла, а 15л – удельный объем теплоносителя на каждый киловатт мощности отопительного прибора.

Следующий шаг – расчет эффективности гидроаккумулятора по формуле:

 D = (PV – PS) / (PV + 1).

В которой, PV = 2,5 бар и PS = 0,5 бар

В результате выполнения действий:

D = (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57

Последний этап – это расчет непосредственно необходимого объема расширительного бака.

V = 300 х 0,04 / 0,57 = 21,05 л где 0,04 – коэффициент расширения воды.

Таким образом, для системы отопления с 20 кВт котлом отопления и общим объемом теплоносителя для отапливаемого помещения площадью 100 квадратных метров достаточно бака объемом 21- 25 литров

Правда, учитывая то, что производители в основном предлагают потребителям баки стандартного объема, внимание при выборе рекомендуется обратить на установки объемом немного большим, чем тот, что получился при расчете. Если выбрать бак меньшего объема, то велика вероятность того, что рабочее давление этого устройства будет меньшим, чем требуется, что может привести к созданию аварийной ситуации

При определении положения бака во время его установки берется во внимание тот факт, что сам гидроаккумулятор имеет в качестве несущей конструкции корпус. Особенно это касается приборов объемом до 50 литров

В профессиональной среде принято считать, что малые объемы баков до 30 литров настенное крепление, а вот баки большего объема лучше располагать в напольном варианте. При установке этих приборов рекомендуется дополнительно усилить крепление кронштейнами или хомутами. Для баков большого объема рекомендуется не изобретать велосипед, а устанавливать их согласно рекомендациям производителей оборудования – с использованием штатных ножек и конструкций на корпусе. Подвод труб к патрубку бака необходимо сделать по кратчайшему маршруту, с минимальным количеством изгибов и поворотов. Да и сам отвод рекомендуется сделать максимально коротким, чтобы работа устройства была эффективной.

Функции

Назначение гидроаккумулятора зависит от схемы его подключения.

Для комфортного пользования автономным водопроводом давление в нем должно поддерживаться в определенном диапазоне, который называется рабочим. Чтобы этого добиться, применяют реле давление – специальное устройство, которое включает и выключает насос при достижении соответственно минимального и максимального давления из заданного диапазона.

Представим себе, что водопроводная система состоит только из труб, кранов и насоса.

Поскольку объем трубопроводов невелик, при открытии водоразборного крана давление в системе резко упадет и реле заставит насос включиться.

Популярные статьи  Как рассчитать мощность, силу тока и напряжение: принципы и примеры расчета для бытовых условий

По той же причине – из-за небольшой емкости сети — он проработает совсем недолго и отключится, как только давление поднимется до максимального значения.

Но поскольку мы продолжаем умываться или мыть посуду, давление снова очень быстро упадет до минимального и насосу снова придется включаться. Любой электродвигатель в момент пуска испытывает перегрузки, поэтому при таком режиме насос, который обычно рассчитывается всего на 10 – 15 включений в час, быстро выйдет из строя.

Гидроаккумулятор своими руками: устройство, принцип действия, особенности установки
Гидроаккумулятор с насосом в составе насосной станции

Очевидно, что система нуждается в неком устройстве, которое во время работы насоса могло бы накопить определенный запас воды и, что не менее важно, давления, а затем постепенно возвращало бы все это в систему, давая насосу необходимую передышку. Именно таким устройством и является гидроаккумулятор

Та его часть, которая подключена к водопроводу, играет роль резервуара для воды. А сжимаемый в другой части воздух является своего рода пружиной, которая аккумулирует нагнетаемое насосом давление в виде потенциальной энергии. Таким образом, когда мы откроем водоразборный кран, вода будет литься некоторое время с достаточным напором без участия насоса, вследствие чего частота его включений значительно сократится

Именно таким устройством и является гидроаккумулятор. Та его часть, которая подключена к водопроводу, играет роль резервуара для воды. А сжимаемый в другой части воздух является своего рода пружиной, которая аккумулирует нагнетаемое насосом давление в виде потенциальной энергии. Таким образом, когда мы откроем водоразборный кран, вода будет литься некоторое время с достаточным напором без участия насоса, вследствие чего частота его включений значительно сократится.

Для наглядности можно привести в пример аналог гидроаккумулятора – обычную водонапорную башню, которая применяется в централизованных водопроводных системах сельских населенных пунктов. Функцию она выполняет ту же самую, только вместо силы сжатого воздуха для создания напора используется гравитация.

Попутно гидроаккумулятор решает еще одну задачу. Находящийся в нем резиновый мешок или мембрана гасит гидроудары, возникающие в системе в момент запуска насоса. Это явление значительно сокращает срок эксплуатации труб, арматуры и санитарно-технических устройств.

С водонагревателями

Гидроаккумулятор своими руками: устройство, принцип действия, особенности установки
Как известно, вода при нагреве увеличивается в объеме. Поскольку она является практически несжимаемым веществом, данное явление может вывести из строя различные элементы системы горячего водоснабжения.

Во избежание этого к системе подключают гидроаккумулятор, который выполняет функцию компенсатора, вбирая в себя излишки теплоносителя.

В отопительных контурах

Увеличение объема теплоносителя вследствие нагрева приходится компенсировать и в системах отопления. Раньше, когда они работали за счет конвекции и не имели избыточного давления, для этого использовался открытый расширительный бачок – простая емкость, подсоединенная к отопительному контуру и установленная выше всех его элементов.

В наши дни отопительные системы частных домов оборудуются циркуляционными насосами, которые перекачивают теплоноситель, создавая при этом избыточное давление.

Пользоваться открытым расширительным бачком в таких условиях нельзя, вместо него устанавливают мембранный гидроаккумулятор.

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.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор работы гидроаккумулятора на 50 литров представлен в следующем видео:

В этом видеоматериале наглядно продемонстрирован порядок регулировки давления в гидробаке и настройки реле давления:

Преимущества использования гидроаккумулятора очевидны, поэтому все чаще это устройство находит применение и в частных домах за городом, и в квартирах мегаполиса. Если агрегат установлен и подключен правильно, он будет долгие годы работать без поломок и перебоев, обеспечивая семью качественным водоснабжением.

Имеете опыт в самостоятельной установке и подключении гидроаккумулятора? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, расскажите об особенностях настройки и эксплуатации гидробака. Оставлять комментарии можно в форме, расположенной ниже.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий