Как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения Необходимый объем гидроаккумулятора

Что заставляет нас устанавливать гидроаккумулятор для системы водоснабжения? Итак, разберем подробно:

• Во-первых, это необходимость аккумулировать (накапливать, сохранять) объем жидкости;
• Во-вторых, это необходимость, аккумулируя жидкость, отбирать еще и избыточное давление;
• В-третьих, это необходимость демпфирования гидроударов в системе водоснабжения;
• В-четвертых, гидроаккумулятор позволяет поддерживать давление воды даже при выключенном насосе;
• В-пятых, наличие гидроаккумулятора дает «передых» насосу, он включается реже;
• И в-шестых, при пиковых потреблениях воды гидроаккумулятор «сглаживает» их…

Гидроаккумулятор имеет синонимы для обозначения одного и того же изделия и конструктивного элемента системы водоснабжения: «Расширительный бак» и «Экспанзомат» среди них, и употребляются довольно часто, особенно первый. Обозначают они ровно тоже, что и гидроаккумулятор.

Историческое отступление : Для более осознанного восприятия функции и местоположения гидроаккумулятора в нашем водопроводе хорошо вспомнить конструкцию и предназначение известных многим водонапорных башен. Они накапливали воду и также обеспечивали давление воды в системе (напор в просторечии).

Но по своей конструкции и месторасположению в водоснабжении не могли и не должны были сглаживать избыточное давление и демпфировать гидроудар. Но и водонапорная башня, и гидроаккумулятор улучшают работу системы: первая за счет потенциальной энергии поднятой над землей воды, второй – за счет потенциальной энергии сжатого в нем воздуха.

Отступление о цвете : В системах теплоснабжения тоже устанавливаются гидроаккумуляторы. И тут стоит запомнить, что гидроаккумуляторы для систем водоснабжения и для систем теплоснабжения обычно (большинством производителей) изготавливаются с разницей в окрашивании. Синие предназначены для систем водоснабжения. Красные – теплоснабжения. Есть еще и бесцветные.

В любом случае следует прочитать техдокументацию , чтобы быть уверенным в предназначении устройства. Среди отличий этих приборов друг от друга: в синих используется только пищевая резина. Они же, синие, устроены так, что можно самостоятельно менять мембрану. В красных резина техническая, а мембрану поменять самостоятельно можно не во всех. Поэтому гидроаккумулятор для системы водоснабжения – это синий гидроаккумулятор.

Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения

Внешний вид гидроаккумулятора – емкость, собственно аккумулирующая воду, мембрана или груша внутри, фильтр – тоже обычно внутри, вводы-выводы для воды и воздуха, и различные трубы, вентили, устройства и конструкции для обеспечения функционирования водопровода снаружи.

Гидроаккумуляторы имеют два типовых варианта конструкции. Мембранные гидроаккумуляторы и гидроаккумуляторы с резиновой грушей.

И груша, и мембрана скрыты внутри устройства.

Мембрана повторяет форму бака, какой мы видим ее снаружи. При этом вода в нее входит снизу. Ее место – внутри мембраны. Снаружи мембрана окружена воздухом.

Вход для воды находится внизу, вход для воздуха вверху. На вводе внизу — фильтр, на вводе вверху – золотник.

Примечание : иногда делают вход для воды сверху.

Гидроаккумуляторы с грушей устроены примерно также, но бывают модификации, когда вход для воды расположен сбоку, все устройство как бы горизонтально. Груша может крепиться как с одной стороны, так и с двух концов, к противоположным стенкам.

Экологическое отступление : Мнения о том, что лучше, груша или мембрана, и какой материал для груши или мембраны дает вам более качественную воду на выходе, самые разнообразные. Многие считают, что груша, да еще исполненная из резины на основе натурального каучука, дают лучшую в экологическом смысле воду. Другие мнения есть, что разные типы мембран и груш имеют достаточно качественный материал, и на состав воды не влияют.

Подбор гидроаккумулятора для системы водоснабжения. Как выбрать?

Любителям простых решений можем с уверенностью предложить: покупайте гидроаккумулятор на 24 литра, а место отведите по возможности ближе к насосу – и ваша система водоснабжения будет работать нормально.

Если строение побольше, или семья большая, и активность в пользовании водой высокая, стоит заняться некоторыми расчетами.

Подходим с точки зрения включения-выключения насоса . Лучше не включать насос чаще 30 раз в час. Узнайте производительность своего насоса, скорее всего она около 40 л в минуту. В гидроаккумуляторе вода и воздух делят пространство на половину… так что, с этой точки зрения вам нужен объем гидроаккумулятора до 100 литров.

Вопрос пикового потребления : 8 литров воды на кухню, 10 литров воды на душ, и 6 литров – на туалет. Это в минуту!

Если туалетов два, то нужно тоже это учесть.

Получим цифру в 30 литров в минуту. В баке гидроаккумулятора у нас только половина – это вода, помним об этом. Гидроаккумулятор для систем водоснабжения до 100 литров и с этой точки зрения подойдет!

Примечание для усидчивых : Если хотите подойти к вопросу еще тщательнее, поинтересуйтесь довольно широко известной международной методикой расчета. Ее еще обозначают аббревиатурой из латинских букв UNI. Методика потребует от вас усилий – надо заполнить таблицы, и разобраться с формулой расчета.

С точки зрения резервирования воды на случай отключения – принимайте решение субъективно, исходя из вашего понимания того, что такое резерв и сколько воды вам надо «на всякий случай».

Как подобрать гидроаккумулятор для водоснабжения с точки зрения давления . Давление должно быть ни в коем случае не меньше, чем давление в системе водоснабжения дома. Высота труб в 10 метров дает вам давление в 1 бар. Кран работает нормально при 0,5 бара.

Вам надо, чтобы давление было не меньше суммы этих двух значений, то есть, 1,5 бара. Обычно заводы-изготовители обеспечивают именно эту цифру. Однако давление в гидроаккумуляторе следует проверять один-два раза в год!

Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения

Всегда не лишним будет напомнить , что установка гидроаккумулятора должна выполняться в полном соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

Идеально будет, если это осуществят опытные специалисты. Имеющий способности, опыт и желание неспециалист, хозяин дома, например, часто предпочитает все сделать самостоятельно. В этом случае, опять-таки, нельзя нарушать инструкции изготовителя, и следует проявить расчетливость и осторожность :

• Гидроаккумуляторы с внешними повреждениями устанавливать не следует;
• Условия в месте установки и работы должны соответствовать таковым, указанным изготовителем;
• Вес бака! Вес гидроаккумулятора следует учитывать, не забывая о том количестве воды, которое будет в нем после установки!
• Иногда бывает необходимо слить воду из гидроаккумулятора. Подумайте заранее и сделайте все необходимое на этот случай!
• Замерзание воды в гидроаккумуляторе недопустимо. Помещение должно отапливаться!
• Гидроаккумулятор и его элементы, и подводящие части системы водоснабжения не должны подвергаться каким либо статическим загрузкам;
• Защищайте ваш гилдроаккумулятор от влаги и механических повреждений снаружи;
• Если вам повезло, и вам понадобился гидроаккумулятор с объемом, например, 750 литров, оцените заранее, как вы втащите в дом большой бак (проемы дверей и так далее)

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: схема подключения.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: неисправности

Неисправности гидроаккумулятора подавляющей часть устранимы – идеально приглашать для этого специалиста, но можно делать многое и самостоятельно.

Насос включается слишком часто? Это сигнал о сразу нескольких возможных неисправностей вашего гидроаккумулятора:

• В емкости может отсутствовать сжатый воздух . Исправить проблему можно, просто подкачав воздух автомобильным насосом;
• Может быть повреждена мембрана . Следует заменить ее, обратившись к специалистам или самостоятельно. Обязательно почитать о замене мембраны. Обязательно использовать только оригинальную мембрану (или, как у нас говорят, родную);
• Поврежден корпус . Поломка эта говорит сама за себя. Надо ремонтировать корпус, обратившись к профессионалам;
• Слишком маленькая разница между давлением , при котором насос включается, аи давлением, при котором насос выключается. Надо менять давление включения и выключения насоса (на реле давления).
• Течет вода из воздушного клапана? Явно повреждена мембрана. Надо менять, опять-таки в сервисном центре предпочтительнее, а если самостоятельно, то только на оригинальную!
• Давление воздуха упало ниже расчетного значения ? Виноват ниппель, его следует продуть, восстановив давление внутри.

Давление воды упало ниже нормы (нет «напора»)?

Причин тут может быть две:

1. Отсутствие сжатого воздуха в гидроакумуляторе. Тогда мы закачиваем его туда!
2. Или насос не обеспечивать требуемого давления. Нужно проверить насос, Может, в нем неисправность. Или же он не справляется с нагрузкой по своим техническим данным

Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения: цены

Цена на гидроаккумулятор отличается. На цену влияет объем, торговая марка, страны изготовителя бака. Также цены меняются в зависимости от региона России, в котором гидроаккумуляторы продаются. Есть мнение, что гидроаккумулятор китайского производства емкостью 24 литра можно приобрести за 1200 рублей в розницу.

В Интернете стоимость на гидроаккумуляторы для систем водоснабжения от 1100 рублей до 7500.

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.

Именно гидроаккумулятор принадлежит к тем вещам, которые могут сделать ваш загородный дом действительно по-современному комфортным!

Гидроаккумуляторы применяются в различных системах водоснабжения. В данной работе рассмотрим методы их подбора для индивидуальной системы водоснабжения. 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 и субъективные. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случится, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?
Для правильного расчёта параметров мы предлагаем методику подбора объёма гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчёта UNI 9182 , разработанный итальянскими инженерами.
Начнем с того, что если в вашем доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с 24-литровым гидроаккумулятором. Смело покупайте её. Она оптимальна в тех случаях, когда рассматривается оборудование для небольшого дома (дачи) и при непостоянном использовании. Даже если в перспективе потребуется увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объёмом 24 л. Если дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях вам достаточно гидроаккумулятора объёмом 50 л.
Методика расчёта предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ванными и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды, и состоит из нескольких пунктов
1. Следует определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек водоразразбора в вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.

Таблица 2 Частный дом

Таблица 3 Коммунальный дом

2. Заполните табл. 4. В её второй колонке представлены коэффициенты частоты использования каждого вида оборудования (Сх). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в вашем доме (ni). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на ni. Сложив значения этой колонки, получите суммарный коэффициент потребления воды в вашем доме.
Суммарный коэффициент
Су =——————————

Таблица 4 Определение суммарного коэффициента Су

3. В зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су определите значение максимального расхода воды Qмакс, необходимого для вашего дома. Эти значения представлены в табл. 5.
Например, если у вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то коэффициент потребления

Су =3 + 2 + 6 + 2 = 13.

Ближайшее значение Су в табл. 5 равно 12. Этому значению соответствует максимальный расход воды для вашего дома: Qмакс = 36 л/мин.

4. Для определения объёма гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз. Обращаем внимание на то, что большое значение этого параметра (некоторые компании рекомендуют назначать этот параметр при максимальной интенсивности до 45 включений в час) приводит к частому нагружению мембраны гидроаккумулятора на растяжение-сжатие, а общее количество таких нагружений ограничено прочностью мембраны. Кроме того, если 45 включений в час, это значит, что насос работает до отключения всего около минуты. Обычно производительность бытовых насосов систем индивидуального водоснабжения небольшая, и за минуту просто невозможно заполнить правильно подобранный гидроаккумулятор. Наша рекомендация в назначении этого параметра — 10.
При проверке возможности использования уже существующего гидроаккумулятора в тех случаях, когда в доме добавляется новый источник потребления воды, этот параметр можно принять равным 15.
Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Pмин и Pмакс). Нижний порог Pмин для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог Рмакс — 3 бар. Тогда, для определения объёма гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:

где V-полный объём гидроаккумулятора, л; Qмакс — максимальное значение потребного расхода воды, л/мин; а — количество пусков системы в час;
Pмин – нижний порог давления при включении насоса, бар;
Pмин — верхний порог давления при выключении насоса, бар; P0 – начальное давление газа в гидроаккумуляторе, бар.
Например, если Qмакс = 36 л/мин, а = 15, Pмин =1,8 бар, Pмакс = 3,0 бар,
Р0 = 1,5 бар, то полный объём гидроаккумулятора:

Ближайшим по габаритам является 150-литровый гидроаккумулятор.
Далее представим наши рекомендации по назначению порогов срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома. Разница порогов срабатывания Рмакс — Рмин определяет величину объёма воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. Чем больше эта разница, тем эффективнее работа гидроаккумулятора, но мембрана в каждом цикле работы нагружается сильнее.
Значение Рмин (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения вашего дома. Например, если высота между самой нижней и самой верхней точек разбора в системе равна 10 м, то давление водяного столба — 10 м (1 бар).
Каким должно быть минимальное значение давления Рмин?
Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть больше или равно гидростатическому, то есть в нашем случае — 1 бар. Нижний порог срабатывания Рмин тогда должен быть несколько больше (на 0,2 бар) начального давления воздуха в гидроаккумуляторе.
Однако нам надо, чтобы система работала устойчиво. Самой 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 бар. Следовательно, давление должно быть 0,5 бар плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления газа в гидроаккумуляторе Р0 равно 0,5 бар 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, минимальное значение газа в нем Р0 = 1 бар + 0,5 бар = 1,5 бар, а порог срабатывания (включения) насоса Рмин = 1,5 + 0,2=1,7 бар. Если гидроаккумулятор расположен в верхней точке системы, а датчик давления — в нижней, то давление газа в гидроаккумуляторе должно равняться 0,5 бар, а порог включения насоса -1,7 бар.
При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения Рмакс необходимо учитывать несколько моментов, в первую очередь — напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом и выраженное в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение давления. Однако при этом следует учитывать, что:
— в характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов;
— напряжение электрической сети часто не соответствует номинальному значению 220 В, и реальные значения могут быть ниже;
— производители бытовых насосов часто указывают завышенные характеристики;
— при максимальных значениях напора расход насоса минимален и система будет заполняться очень долго;
— при длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются.
Учитывая вышесказанное, мы рекомендуем назначать величину верхнего порога срабатывания на 30% ниже, чем максимальное значение напора вашего насоса. Однако первоначальным при определении верхнего порога срабатывания является высота вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения дома. Величина верхнего порога срабатывания равна высоте системы водоснабжения (выраженной в метрах) плюс 20 м, и разделенная на 10. Вы получите давление, выраженное в барах.
В бытовых системах водоснабжения рекомендуемая разница между нижним и верхним порогами срабатывания — 1,0 — 1,5 бар. Эти значения наиболее приемлемы.
Таким образом, для определения верхнего порога давления включения насоса мы рекомендуем:
а) определить нижний порог давления включения насоса;
б) к полученному значению прибавить 1,5 бар;
в) полученное значение сравнить с напорными характеристиками насоса.
Оно должно быть на 30% ниже максимального значения напора вашего насоса. Таким образом, можно проверить правильность подбора насоса и гидроаккумулятора или возможность использования существующего при установке дополнительного оборудования, потребляющего воду.

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 я уже рассказывал. Остановимся подробнее на устройстве гидроаккумулятора и принципе его работы. Итак…

Гидроаккумулятор состоит из корпуса с резиновой мембраной, фланца, ниппеля для закачивания воздуха в полость, воздухоудалительного клапана, фитинга для крепления мембраны и пр.

В чем же заключается принцип работы гидроаккумулятора?

При попадании воды под давлением из колодца или скважины, присоединённая к водопроводу мембрана увеличивается в объёме. Соответственно, объём воздуха, находящегося между металлическими стенками гидробака и мембраной, начинает уменьшаться, тем самым создавая еще большее давление. Как только достигается установленный уровень давления, реле давления размыкает контакты подачи на насос электроэнергии и он отключается. Что же получается? Находящийся между мембраной и корпусом гидроаккумулятора воздух давит под давлением на находящуюся внутри “грушу” с водой. При открытии крана на подачу воды, давящий на мембрану воздух под давлением будет выталкивать из гидробака воду к вам в кран. При этом в мембране по мере расхода воды давление, накаченное насосом, будет падать. И как только оно упадёт до установленного уровня, контакты на реле давления снова сомкнутся и насос вновь заработает. Таким образом, в гидроаккумуляторе в рабочем состоянии всегда находится и вода и воздух, отделенные друг от друга резиновой мембраной. Стоит отметить, что давление воздуха, находящегося в полости гидроаккумулятора, в процессе эксплуатации может уменьшаться. Рекомендуется один раз в год проверять давление воздуха в гидробаке при отсутствии в нем воды. Если оно меньше нормы, можно его подкачать через ниппель с применением простого автомобильного насоса. Стоит также иметь ввиду, что вода никогда не заполняет полностью весь объем гидроаккумулятора. Реальный объем находящейся в нем воды зависит от целого ряда параметров: от формы гидроаккумулятора, изначального давления воздуха в нем, геометрической формы и эластичности диафрагмы, заданных верхнего и нижнего пределов реле давления и др.

Гидроаккумуляторы в зависимости от способа их установки бывают горизонтальные и вертикальные. Какой гидроаккумулятор лучше выбрать? Если позволяют габариты помещения, то следует обратить внимание на то, как осуществляется удаление скапливающегося внутри резиновой мембраны воздуха. Все дело в том, что в находящейся в системе водоснабжения воде всегда присутствует растворенный воздух. И со временем этот воздух из воды выделяется и скапливается, образуя воздушные пробки в различных местах системы. Для удаления воздушных пробок в конструкции гидроаккумуляторов больших объемов (100 литров и более) дополнительно предусмотрен фитинг, на котором устанавливается клапан, через который скапливающийся в системе воздух периодически стравливается. У гидроаккумуляторов вертикального типа емкостью от 100 литров весь воздух скапливается в верхней их части и удаляется при помощи данного воздухоудалительного клапана. В горизонтальных гидроаккумуляторах воздух можно удалить при помощи дополнительного участка трубопровода, который состоит из шарового крана, выводного воздушного ниппеля и слива в канализацию. Гидроаккумуляторы, имеющие небольшой объем, такого фитинга не имеют. Их выбор оправдан разве что удобностью компоновки в небольшом помещении. Удаление скапливающегося в них воздуха возможно только при периодическом полном опорожнении.

Как выбрать гидроаккумулятор? Расчет объема гидроаккумулятора

— для исключения чрезмерно частого включения насоса;

— для поддержания в системе давления при выключенном насосе;

— для некоторого резерва воды;

— для компенсации пиковых значений при потреблении воды.

Стоит отметить, что чем ближе к насосу Вы установите гидробак, тем он лучше будет работать. К примеру, если Вы установите насос в подвале и рядом с ним поставите первый гидроаккумулятор, а второй закинете на чердак, то объем воды во втором гидробаке будет меньше, поскольку на уровне чердака давление воды будет ниже. В случае же, если оба гидроаккумулятора Вы установите на первом этаже, то и заполнение их будет почти одинаково.

Выбор гидроаккумулятора с точки зрения использования его для обеспечения резерва определенного количества воды в случае отключения электроэнергии зависит от того, какой резерв необходим именно Вам.

А как выбрать гидроаккумулятор для исключения частого включения насоса? Как известно, насос не рекомендуется включать чаще, чем один раз в минуту. В бытовых системах, как правило, применяются насосы, имеющие производительность примерно 30л/мин (1,8 м 3 /ч). С учетом того, что вода в гидроаккумуляторе занимает примерно 50% объема (остальное – воздух под давлением), то гидроаккумулятор объемом 60–80 литров с легкостью справится с этой задачей.

При выборе гидроаккумулятора с точки зрения компенсации пиковых значений при потреблении воды, необходимо рассмотреть некоторые расходные характеристики точек потребления воды в быту:

— туалет – 1,3 л/ мин;

— душ – 8-10 л/мин;

— кухонная мойка – 8,4 л/мин.

Допустим, что туалетов у нас два, и все вышеперечисленные точки одновременно потребляют воду. Суммарный объем получается примерно 20 литров. Учитывая процент заполнения воды в гидробаке и то, что производители насосов допускают не более тридцати включений насоса в час, объема 60–80 литров в нашем примере для бака будет вполне достаточно.

Как выполнить расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе?

Какое давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть изначально? Если он установлен у Вас в подвале, то минимальное значение давления можно запросто посчитать. Для этого берем высоту в метрах от верхней точки системы водоснабжения до подвала. Например, для дома из двух этажей это около 6–7 метров. Затем прибавляем к данному числу 6 и делим на 10. В результате получим необходимое нам значение в атмосферах. Так, например, для двухэтажного дома расчетная величина минимального давления воздуха в гидроаккумуляторе составляет (7 + 6)/ 10 = 1,3 атмосферы. Если давление в гидроаккумуляторе будет меньше этого значения, то вода из него на второй этаж поступать не будет. Завышать эти значения также не следует, в противном случае в гидробаке просто не будет воды. Устанавливаемое производителями давление воздуха обычно составляет 1,5 атм., но может получиться и так, что в приобретенном Вами гидроаккумуляторе величина давления окажется другой. Поэтому следует сразу после покупки проверить давление воздуха внутри гидроаккумулятора при помощи обыкновенного манометра, подсоединив его к ниппелю гидробака, и в случае необходимости увеличить давление при помощи автомобильного насоса. При использовании гидробака в сочетании с насосом давление воздуха в нем долно быть таким же, как величина нижнего предела включения насоса. А о том, что такое нижний и верхний пределы (пределы включения и выключения насоса, соответственно) и как они регулируются, мы рассказывали в статье о .

Невозможно представить себе полноценную работу современной системы водоснабжения. Он не только снижает нагрузку на насос, продлевая срок его эксплуатации, но и пригодится для резервного накопления воды. В быту данное устройство называют по-разному: гидравлический ресивер, гидробак, бочка. Прежде чем определиться, какой агрегат необходим для вашей системы, следует знать, какие виды аккумуляторов встречаются на рынке, как они работают и для чего предназначены.

Для чего нужен гидроаккумулятор?

Главное назначение устройства - накапливать гидравлическую энергию, а затем передавать ее системе водоснабжения. Довольно часто гидроаккумуляторы используются в замкнутых отопительных системах, в быту их основные функции:

• поддерживать нужный уровень давления внутри систем водоснабжения;
• сохранять запас воды на случай отключения электроэнергии;
• снижать вероятность гидравлических ударов;
• уменьшать число включений насоса;
• продлевать срок службы насоса.

Принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор представляет собой бак с дополнительным механизмом, создающим внутри него давление воды. Вода попадает в гидроаккумулятор из скважины, колодца или любого другого источника. Когда давление в резервуаре достигает максимального значения, срабатывает датчик, который отключает насос. При использовании воды, предназначенной для систем водоснабжения, давление постепенно падает, а когда оно достигает минимума - насос снова включается.

Разновидности гидроаккумуляторов и особенности их конструкции

Гидроаккумулятор может быть горизонтальным или вертикальным. В первом случае, для того чтобы удалить скопившийся воздух, потребуется монтаж дополнительного узла трубопровода. В устройствах вертикального типа устранение воздуха из систем водоснабжения проводится гораздо проще, ведь газ скапливается в верхней части, его очень легко выпустить. Вертикальный бак занимает меньше места, но у горизонтального есть и другие преимущества. Его удобнее подключать к насосной станции, поскольку конструкция такого аккумулятора предполагает крепление наружного насоса.

Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения разделяют на два основных типа - баллонные и мембранные. Конструкция первого включает в себя баллон, как правило, из каучука. Он наполняется водой под воздействием давления воздуха, который заполняет пространство вокруг баллона. Когда воду нужно использовать, воздух ее выталкивает в систему водоснабжения. В мембранном гидроаккумуляторе пространство разделено эластичной перегородкой на две части. В одной находится воздух, в другой - вода. Баллонные устройства считаются более практичными, при случайной поломке баллон вполне по силам заменить самостоятельно, не прибегая к услугам мастера.

Как рассчитать необходимый объем?

Выбор гидроаккумулятора для систем водоснабжения лучше начинать с расчета его объема. От данного показателя зависит многое: удобство использования, нагрузка на оборудование и, следовательно, его долговечность. Прежде всего следует определить, какой объем воды будет расходоваться.

Гидробак, предназначенный для накопления воды, должен быть большим, ведь его объема должно хватить для всех бытовых нужд. С совершенно иной ситуацией приходится сталкиваться пользователям устройства, основное назначение которого - поддержание давления систем водоснабжения. В этом случае нередко достаточно бака, рассчитанного на 20-24 л. Следует отметить, что насос рекомендуется запускать не чаще 1 раза в минуту. За точным расчетом лучше обратиться к профессионалам, они учтут все нюансы использования оборудования и помогут определиться, какой гидроаккумулятор вам нужен.

Для семьи из двух человек можно выбрать гидроаккумулятор с объемом 24 л. Для трех людей, живущих в доме, понадобится устройство, рассчитанное на 50 л, а для четырех - от 80 л и выше. Нет никакой необходимости приобретать бак большего объема, чем необходимо. Он не будет работать на полную мощность и обойдется дороже не только при покупке, но и в течение эксплуатации. Излишнее количество воды может привести тому, что она будет застаиваться внутри резервуара, что не очень хорошо повлияет на ее качество. Однако для систем с гидроаккумулятором меньшего объема более вероятны скачки давления и гидравлические удары. Если удар случится несильный, он проявится только в слабом шатании труб и соединительных элементов. На случай сильных гидроударов лучше выбрать гидроаккумулятор, оснащенный автоматикой и сменным реле.

Гидроаккумулятор с металлическим корпусом обойдется дороже, чем с пластиковым, однако он гораздо надежнее. Он менее подвержен механическим повреждениям. Съемные фланцы из нержавеющей стали прослужат дольше, чем выполненные из других материалов, они не подвержены коррозии и исключительно долговечны.

Модели гидроаккумуляторов с объемом более 100 литров оснащены специальным фитингом. Он очень полезен при устранении скопившегося воздуха. Дело в том, что вода всегда содержит кислород и другие газы, постепенно они накапливаются в баке, их необходимо периодически устранять из систем. Иначе в них повышается давление, что уменьшает полезную емкость оборудования. Если специального фитинга не предусмотрено, придется примерно раз в 6 месяцев проводить профилактические работы - полностью опустошать бак и устранять накопившийся воздух.

Профессионал всегда посоветует выбрать гидробак известного производителя. Отечественные компании, выпускающие данные агрегаты, часто предлагают гидробаки, ничем не уступающие зарубежной продукции, они уже успели хорошо себя зарекомендовать на рынке. При этом такие гидроаккумуляторы обходятся дешевле. Российские производители, как правило, уделяют немало внимания тому, чтобы устройство полностью подходило для местных систем водозабора. Результатом этого является бесперебойная работа оборудования.

Для того чтобы не перегружать насос и мембрану бака, рекомендуется приобретать устройство с небольшим запасом объема. Иногда лучше выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, рассчитанный не на 24, а на 50 л. Насос будет реже включаться и выключаться, детали устройства меньше изнашиваться. Однако при выборе большего агрегата важно не переусердствовать, в этом случае не действует правило - чем больше, тем лучше. Огромный гидробак обернется только большими расходами на его приобретение и эксплуатацию.

Какой тип гидроаккумулятора выбрать?

Гидроаккумуляторы бывают вертикальные и горизонтальные. Название полностью характеризует способ их установки. Какой из них выбрать, если габариты Вашего помещения позволяют использовать оба типа? 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 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 их типа 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?

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 размеров 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 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 водоснабжения 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 гидроаккумулятора объемом 50 литров.

Методика же расчета 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

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.

Тогда, для определения объема гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:

где V - полный объем гидроаккумулятора (литр),
Qmax - максимальное значение потребного расхода воды (литр/мин),
а - количество пусков системы в час,
Pmin - нижний порог давления при включении насоса (бар),
Pmax - верхний порог давления при выключении насоса (бар),
Po - начальное давление газа в гидроаккумуляторе (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.

Разница порогов срабатывания Рmax - Рmin определяет величину объема воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. 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:

1. В характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов

3. При максимальных значениях напора расход насоса минимален и Ваша система будет заполняться очень долго

4. При длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются

Однако первоначальным моментом при определении верхнего порога срабатывания является высота Вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения. Чтобы определить величину верхнего порога срабатывания, прибавьте к высоте Вашей системы водоснабжения 20 метров и разделите на 10. Вы получите давление верхнего порога срабатывания, выраженное в барах.