Как подобрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения: расчет объема и давления

Современные системы водоснабжения всё стремительней движутся к полной автоматизации и избавлению от необходимости человеческого вмешательства. Достигается это при помощи сложных механизмов и большого количества электроники. Но ни одна автоматическая система водоснабжения не может обойтись без гидроаккумулятора. При проектировании такой системы нередко возникают проблемы с тем, как подобрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Решить этот вопрос можно благодаря изучению характеристик данного оборудования.

Трубы водоснабжения находятся под постоянным давлением, за счёт которого по ним и движется вода. Резкое увеличение и уменьшение этого показателя могут привести к неприятным последствиям. Повышение давления способно вызвать гидроудар, в результате которого возникают прорывы и затопления. Если же давление наоборот слишком низкое, то вода будет медленней перемещаться по трубам или же вовсе прекратит своё движение. Для поддержания стабильных показателей и придумали гидроаккумулятор.

Однако на этом его плюсы не заканчиваются. Помимо поддержания безопасного уровня давления, агрегат замедляет износ насосов и экономию электричества на поддержании их работы. Если размеры гидроаккумулятора большие, то его можно использовать и в качестве водохранилища на экстренный случай, хотя это и не является его функцией.

Этот агрегат представляет собой непримечательный снаружи резервуар с толстыми стенками. Внутри устройства находится мембрана, за счёт которой функционирует гидроаккумулятор. Из-за этой детали устройству дали альтернативное название – мембранный бак. Также, в зависимости от размеров, он может быть выполнен либо с настенным креплением, либо с ножками-подставками.

Мембранные баки отличаются друг от друга объёмом, давлением, исполнением и действующей частью. Чтобы узнать, как правильно выбрать гидроаккумулятор для водоснабжения, нужно ознакомиться с процессом работы и влияние этих характеристик на него.

Купить гидроаккумулятор для системы водоснабжения можно в нашем интернет-магазине.

Корпус гидроаккумулятора полностью герметичен. Внутри он разделён мембраной на две камеры. В одну из них при включении насоса попадает вода, а в другой находится воздух. Жидкость хранится в эластичной резиновой мембране, расширяющейся по мере наполнения.

Для контроля давления в устройстве предусмотрен пневматический клапан. Вода же поступает через отверстие-патрубок, к которому подключаются трубы водоснабжения. Желательно, чтобы диаметры обоих элементов совпадали – так устройство будет работать эффективней и снизится шанс поломок.

В качестве меры безопасности, которой можно воспользоваться при авариях или перед ремонтом, на некоторых моделях предусмотрены меры стравливания воздуха. Оно представляет собой отдельный клапан на корпусе, который выводит воздух, скопившийся в воде. Если же такие меры отсутствуют, заменить их можно арматурным краном.

Работа гидробака заключается в физических свойствах. Жидкость с высокими показателями давления закачивается в устройство и попадает в постепенно расширяющийся мембранный бак. Когда отметка давление внутри резервуара становится предельным, подача воды прекращается. За счёт взаимодействия мембраны с воздушной камерой, давление жидкости понижается. Когда оно достигнет нормы, вода возвращается назад в систему водоснабжения путём выталкивания или с помощью насоса.

Как можно заметить, этот процесс обходится полностью без использования электричества. Некоторые люди предпочитают выстраивать сложные схемы с множеством дополнительных устройств, недооценивая эффективность гидроаккумулятора. Такие системы действительно могут быть весьма продуктивными в регуляции давления, но их установка и содержание обойдутся гораздо дороже, чем применение мембранного бака.

Объём резервуара можно без преувеличений назвать самой важной характеристикой этого агрегата. Если бак будет недостаточных габаритов, то система будет работать неэффективно и с перебоями. Слишком большие баки тоже не следует покупать. Это будет пустой тратой денег, даже если использовать гидроаккумулятор для хранения резервов воды.

Он предназначен совсем для других целей, а излишки можно было бы потратить на специально предназначенные баки, которые обошлись бы дешевле.

Один из главных пунктов, как выбрать гидроаккумулятор для водоснабжения, – рассчитать его объем. Чтобы точно рассчитать объём гидроаккумулятороа для холодного водоснабжения в частном доме, необходимо знать следующие переменные:

• объём бака – V;
• предел потребления воды – C;
• К – коэффициент мощности насоса;
• Pmax – предельное давление внутри бака;
• Pmin – минимальное давление внутри бака;
• Pst – заранее выставленное давление.

Формула выглядит так: V = K*C*(Pmax+1)(Pmin+1)/(Pmax-Pmin)(Pst+1).

Эта формула учитывает только основные переменные. На необходимый объём резервуара влияет количество потребителей воды (как людей, так и устройств), а также желаемый запас на экстренные случаи. С учётом этих параметров, по возможности, рекомендуется брать устройство со вместимостью чуть больше той, что была получена из указанной формулы.

Также существует несколько общих советов, которые помогут сделать выбор гидроаккумулятора для водоснабжения. Связка гидроаккумулятора объёмом 24 литра и насоса мощностью 2 куб. м/час отлично подойдёт для водоснабжения небольшой дачи, где оно будет применяться довольно нечасто.

Идеальным выбором для среднего частного дома будет насос с производительностью 3,5-4 куб. м/час и мембранный бак ёмкостью 50 литров. Такая комбинация сможет бесперебойно обслуживать систему, к которой подключено не больше 8 устройств-потребителей воды.

Для мощных насосов, способных обрабатывать больше 5 кубических метров жидкости в час, рекомендуется использовать гидробак с ёмкостью 100 литров. При такой связке можно обеспечить функционирование свыше восьми источников.

Как выбрать гидроаккумулятор для водоснабжения из скважины: при этом важно учитывать наличие насосной станции. Она оснащена собственным гидроаккумулятором, объем которого необходимо суммировать с дополнительным. Например, если встроенный резервуар обладает объёмом 24 литра, а нужно 70 литров, хватит подключения дополнительного гидробака вместимостью 50 литров.

Эти примеры не обладают высокой точностью и сильно обобщены, но в целом соответствуют действительности. Те, кто не может получить ни одну из переменных, могут спокойно опираться на них.

Второй по важности характеристикой гидробака является давление. От него также зависит производительность системы. В отличие от объёма, эту характеристику гораздо легче вычислить. Важно различать предустановленное давление на производстве и максимальное выдерживаемое давление. Первое не оказывает особого влияния на работу, в основном его можно опустить. Второй параметр уже важнее.

Чаще всего можно увидеть модели с максимальным рабочим давлением, равным 6, 8 и 10 бар. Чтобы выбрать подходящую, нужно учитывать производительность насоса и количество потребителей воды. Для дач и небольших частных домов подойдёт минимальный показатель в 6 бар. Владельцам средних по площади домов следует взять модели, способные выдерживать до 8 бар. Для водоснабжения крупных двухэтажных этажей нужно брать мембранные баки, выдерживающие 10 и больше бар.

Некорректно произвести расчет гидроаккумулятора для водоснабжения частного дома по параметру давления гораздо критичнее, чем неправильно определить объем. Недостаточный показатель давления может привести либо к ухудшенной производительности, либо вовсе к прорыву труб. Так как мембранный бак должен заполниться до предела давления, то при слишком высоких показателях гидроаккумулятора и маломощных насосах, работа будет очень медленной и малопродуктивной.

Мембранные баки бывают двух видов исполнения по расположению: горизонтальные и вертикальные. Эта особенность не влияет на характеристики работы, только на метод и место установки. Основное различие в том, что модели горизонтального типа никогда не оснащены встроенным клапаном стравливания воздуха.

Изучая различные гидробаки в магазинах также можно сделать одно небольшое наблюдение: агрегаты горизонтального исполнения редко встречаются с объёмом больше 50 л. Вертикальные являются вместительными гидроаккумуляторами для водоснабжения – их размеры зачастую делают монтаж в закрытом помещении некомфортным.

Выбирать между двумя видами расположения стоит с учётом места, где планируется расположить гидроаккумулятор. Конструкция горизонтальных моделей делает их обслуживание легче, чем обслуживание вертикальных. Но не все комнаты способны вместить такой бак, а при больших размерах он может затруднить доступ к другим элементам системы водоснабжения. Ремонт, техобслуживание и подключение крупных вертикальных баков слегка сложнее, но найти им место будет куда легче.

Наиболее распространены гидроаккумуляторы, действующим элементом которых является мембрана. Но есть также и другие модели – механические и грушевые (баллонные).

Механические модели на данный момент весьма сложно найти. Причиной тому служит высокая сложность их конструкции, при этом не оправданная показателями производительности. По этим двум причинам, данная технология не смогла составить адекватную конкуренцию другим гидроаккумуляторам и была почти полностью вытеснена с рынка.

В видео подробно рассказывают о гидроаккумуляторе

Всего существует два типа механического принципа действия – грузовой и пружинный. В первом действующим элементом является груз, поднимающийся по мере заполнения и повышения давления. Затем он спускался и выталкивал жидкость из бака. Пружинные устройства работали за счёт сжатия пружины под давлением.

Гидроаккумулятор с мембраной и грушей. Эти два типа практически идентичны. В обоих используется эластичный резиновый резервуар, принцип действия которого тоже идентичен. В чём же различия и какой гидроаккумулятор для систем водоснабжения лучше?

Единственная разница между грушевым и мембранным баком – действующий элемент первого подлежит замене, тогда как второй заменить нельзя – необходимо купить новое устройство.

Как и любой другой материал, резина подвержена износу. Со временем качество эластичной детали будет ухудшаться, возникнут проблематичные деформации. В мембранном баке этот элемент не подлежит замене, запчасти найти очень сложно, да и мало какой профессионал возьмётся за эту работу. Тогда как грушевый гидробак обладает возможностью легко снять повреждённый элемент и заменить его на новый.

В видео специалист рассказывает, как рассчитать объем гидроаккумулятора

Помимо основных параметров, перечисленных выше, существует несколько менее важных характеристик, которые тем не менее достойны внимания. К ним относится сплав, из которого создан бак. Большинство моделей выполнены из самой обычной стали, повсеместно используемой в производстве. Но некоторые корпуса обладают антикоррозийными покрытиями, повышающими долговечность агрегата.

Также стоит обратить внимание на экологичность краски, если производитель указал её в характеристиках. Это особенно важно, если гидробак планируется разместить в помещениях с высокой температурой, например, в котельной. Некачественная краска будет выделять токсичные испарения под воздействием температуры, которые затем будут распространяться по помещению с самим агрегатом и могут даже проникнуть в другие комнаты. При долгом воздействии этих выделений могут развиться проблемы со здоровьем или аллергические реакции.

Качество сварки составляющих мембранного бака бывает сложно определить визуально. Насчёт этого можно особо не волноваться, но по возможности лучше осмотреть агрегат на наличие очевидных дефектов, чтобы не приобрести низкокачественный производственный брак.

Последним, на что можно обратить внимание – это материал, из которого изготовлена мембрана или груша. Бывает несколько видов резины, которые отличаются экологичностью и прочностью. Экологически чистые варианты синтезированного каучука используют наименьшее количество вредных примесей. Из-за этого они менее прочны и долговечны, чем остальные виды.

Сделать выбор здесь весьма легко. Если мембранный бак покупается для подачи питьевой воды, то нужно брать экологичный вариант. Если же вода, обрабатываемая в баке, употребляться не будет, то соответственно стоит выбирать прочную резину. Решая вопрос, как выбрать гидроаккумулятор для независимого водоснабжения из скважины, особое внимание стоит уделить прочности мембраны – вода, полученная таким методом, обладает намного большим давлением.

Стоит также отметить то, что мембранные баки делятся и по назначению – для водоснабжения и для отопления. Принцип действия и внешний вид у них практически идентичны, поэтому не разбирающийся в теме человек может их спутать. Различить один бак от другого поможет окраска. Баки для систем отопления, в основном, окрашены в красный, тогда как для водоснабжения – в синий, но есть варианты и других цветов.

Некоторые могут подумать, что никакой разницы в них нет. Принцип действия один, строение одно и то же, подключение идентичное. Однако разница в том, что мембранные баки для снабжения водой мощнее, чем те, что используются в отопительных системах. Показатели рабочего давления у них тоже отличаются. Поэтому всё же лучше приобретать специализированное устройство.

Выбрав и приобретя мембранный бак, осталось его установить. Некоторые люди прибегают к услугам специалистов, хотя делать это вовсе необязательно. Даже человек без большого опыта в монтаже сантехнических приборов способен справится с этой задачей, следуя инструкции и пользуясь советами профессионалов.

При просмотре ролика можно узнать, как установить гидроаккумулятор

Первым делом нужно установить правильное давление внутри гидробака. Для этого подойдёт обычный автомобильный насос, оснащённый манометром, или любое другое схожее устройство. Необходимо выставить давление, чуть-чуть превышающее порог включения, примерно на одну атмосферу. Подготовив мембранный бак, можно приступить к монтажу.

Подходящую под модель схему можно найти в технической документации устройства. Если такая по какой-либо причине отсутствует, следует поискать её на сайте производителя или на странице интернет-магазина, где приобретался агрегат.

Чаще всего в установке применяется коллекторная схема. К гидроаккумулятору необходимо присоединить коллектор. Количество выходов последнего определяется по планирующимся подключениям. Обычно их четыре – к самому гидробаку, к насосу, к водопроводу и к реле управления. Можно приобрести коллектор с пятью выводами и подключить манометр для измерения давления в баке. После этого можно приступать непосредственно к подключению агрегата в систему водоснабжения.

В видео специалист рассказывает о возможных ошибках, которые можно совершить при установке гидроаккумулятора

В конце необходимо проверить работоспособность собранной схемы. Это делается путём включения гидронасоса сначала на низких мощностях, постепенно их повышая. Устранив имеющиеся неполадки или убедившись в их отсутствии, можно приступать к полноценному использованию водопровода с новым гидроаккумулятором.

Как и любое другое механическое устройство, мембранный бак необходимо периодически осматривать и обслуживать. Поддержание прибора в надлежащем состоянии увеличит его сроки службы и обеспечит бесперебойную работу системы снабжения водой.

Основная процедура – это проверка предварительной накачки внутри бака. Для этого нужно приостановить работу устройства, вывести из него излишки воздуха и проверить внутреннее давление с помощью манометра. Если показатель не соответствует норме, указанной в технической карте, его необходимо подкорректировать. Сделать это можно спустив давление через клапан или наоборот, повысить его автомобильным насосом или любым другим аналогичным прибором.

В видео рассказывают, как самостоятельно подкачать гидроаккумулятор для регулировки давления

Также необходимо регулярно проверять фланец на предмет коррозии. Это единственный металлический компонент в гидроаккумуляторе, который соприкасается с водой. Чтобы тщательно осмотреть деталь, нужно отсоединить её от насоса. Если поверхность сильно покрылась ржавчиной, деталь нужно заменить в кратчайшие сроки. Наличие коррозийных частиц ухудшает качество воды, а вследствие и всего трубопровода.

Неизбежной неисправностью является ухудшение качества мембраны. После долгого времени эксплуатации, она изнашивается и необходимо её заменить. В противном случае устройство будет работать с пониженной эффективностью, а вода будет загрязнятся от нежелательных частиц, въевшихся в мембрану.

Вторая распространённая неполадка заключается в постоянном снижении давления. Если его показатели падают очень быстро, это означает, что фланец пришёл в негодность. Починить его будет сложно и не совсем выгодно, легче будет заменить вышедшую из строя деталь.

Гидроаккумулятор – неотъемлемая часть любой современной системы водоснабжения. Он служит для поддержания безопасного уровня давления в трубопроводе. Работает гидробак благодаря мембране, которая заполняется водой, и позже выпускается назад в магистраль без излишков давления. Такой метод прост и эффективен, основывается на чистой механической энергии и законах физики.

При выборе гидроаккумулятора прежде всего стоит учитывать его объём. Это самая важная характеристика, серьёзно влияющая на эффективность работы. Далее идёт давление, от правильного выбора которого также зависит производительность. Всего есть три вида гидробаков по действующему элементу. Предпочтение стоит отдавать грушевому варианту из-за его простоты в ремонте.