С дырочкой все правильно. Но, чтобы не было гидроударов, воду нужно наливать в промежуточную емкость- литров 200. Вода в ней будет дополнительно отстаиваться и всегда будет небольшой запас воды.Всю разводку делать уже от этого бака-фильтра, н/ст и т.д.
Уровень воды в баке поддерживается с помощью электрического датчика, включающего насос в скважине. Это намного проще, чем городить подогрев труб.гидро удара не будет точно -работает уже 3 года водичка маленькой струйкой вытекает.гидробак хочу поставить на 80 л
Не на том,господа, внимание заостряете
гидроудары..и т.д.
С "дырочкой" в водопроводе воздух окажется.
Где бы обратный клапан не ставили.
Это плохо с очень разных точек зрения.Кабель саморегулирующийся не нужно ВНУТРЬ труб пихать.
Кустарщина и лишнее слабое звено.
Снаружи вдоль примотать армированным скотчем и утеплитель сверху обычным скотчем можно.Если накопление воды сейчас автоматизировано,то логично атоматику водопроводную уже после накопительной емкости делать.Ибо сама идея "дырочки",хоть и кустарна,но вполне разумна и экономически целесообразна
Снаружи вдоль примотать армированным скотчем и утеплитель сверху обычным скотчем -я думаю это разумно.сейчас ни какой автоматики нет. включаю пульт вода заливает в бочку, и сам выкулючаю вот и все.
Абсолютно не согласен. Решение с кабелем внутри изящьно по своей природе. Куча греющих проводов специально для прокладки внутри трубы с питьевой водой существует. + муфты для ввода кабеля. Поэтому уж точно не кустарщина. Ну и монтаж/демонтаж вразы легче. Проверено. У меня 70 см труба в подполе проходит. Так вот я замучался в подполе ее подкапывать на метр, потом укутывать кабелем, потом фольгой, потом трубофолом и стягивать все это скрючившись в темноте втри погибели. После обнаружения недостатка в кабеле все это демонтировал, просто обернул трубу утеплителем, а потом в помещении спокойненько накрутил муфту за 10 мин и погрузил в шланг двухметровый греющий кабель. Все). Даже не смутило то, что труба всего 1 дюйм.По поводу дырочки, упустил - если погружной насос - воздуха больше в воде самой растворено, чем из дырочки насосет (потому что не насосет). А если насосная станция - то от дырки обязательно надо избавиться!!
-гидро бак это насосная станция.
А вообще лучше всего заделать дырку и поставить кран на тройнике перед обратным клапаном, чтобы перед уездом кран открыть и спустить воду из шланга.Из шланга я воду спущю а как воду из трубы спустить на глубину промерзания у меня нет кессона.
Кабелем внутри изящьно по своей природе- тоже неплохо. а сейчас вы закапываете трубу на метр или нет.
Друзья вы меня запутали - я просил совета про гидро бак -будет работать или нет то почему.
В системе автономного водоснабжения должен быть гидроаккумулятор, который выполняет сразу несколько важных функций: поддержка постоянного давления в водопроводе, снижение количества включений скважинного насоса, небольшой запас воды на случай отключения электропитания. Как подобрать оптимальную модель гидроаккумулятора именно для Вашей системы водоснабжения?
Объем гидроаккумулятора
Не покупайте гидроаккумулятор, ориентируясь на то, что установили Ваши друзья или соседи по даче. Возможно, для Вас данная модель будет неэффективна. Объем гидроаккумулятора (как и всё остальное оборудование!) должен подбираться только на основе результатов гидравлического расчета. Количество моделей, представленных на рынке, достаточно велико.
Существует ли оптимальный объем гидравлического бака? Как мы уже сказали, только гидравлический расчет может точно указать на конкретную модель гидравлического оборудования, оптимально подходящую под Ваши условия. Но количество типовых объемов у различных моделей гидробаков не столь велико. То есть если по результатам расчета Вам требуется бак объемом 51, 5 л, то именно такой бак в продаже найти не удастся. Вам порекомендуют приобрести гидравлический бак объемом 60 л. Лишние литры объема не навредят, а даже позволят немного увеличить запас воды и снизить количество включений насоса.
Опыт инженеров, подбирающих и монтирующих водоподъемное оборудование, говорит нам следующее:
- в систему водоснабжения на трех потребителей при производительности скважинного насоса 2 м куб/ч можно установить гидроаккумулятор объемом 25 л.
- в систему с количеством потребителей 4-8 и производительностью насоса 3,0-3,5 м куб/ч оптимален гидробак объемом 60 л.
- если количество потребителей больше 10 и производительность насоса составляет 5 м куб/ч, то оптимальный объем бака будет 100 л.
Гидроаккумулятор увеличеного объема?
Большой объем бака снижает количество включений скважинного насоса, что положительно влияет на срок его службы. Однако чрезмерно увеличивать объем гидравлического бака не нужно, если нет частых отключений электричества, то есть Вы нет собираетесь брать воду из бака при неработающем насосе. Учитывайте также, что большой бак обойдется дороже и может не поместиться в предназначенное для него место в доме или в кессоне.
Можно ли увеличить объем гидроаккумулятора?
Неправильно проведенный гидравлический расчет, изменение параметров водо- или электроснабжения могут потребовать увеличения объема уже установленного гидравлического аккумулятора. Сделать это можно довольно просто - установив один или несколько гидробаков в дополнение к основному. Это возможно потому, что объемы всех стоящих в системе гидроаккумуляторов суммируются. То есть два бака объемом 50 л по эффективности приблизительно равны одному баку объемом 100 л.
Оптимальное давление в гидроаккумуляторе
Давление воздуха в гидробаке при отсутствии воды - один из основных рабочих параметров. Данный параметр для каждого гидроаккумулятора свой и указан в его техническом паспорте. Допускается небольшие колебания от номинального значения, но значительное превышение или понижение давления следует избегать, так как снижается срок службы резинового баллона (мембраны). Для работы системы водоснабжения давления включения насоса должно как минимум на 0,5 бар выше рабочего давления воздуха в гидроаккумуляторе.
На номинальное давление может влиять этажность здания. Например, если гидроаккумулятор будет стоять в подвале двухэтажного здания, то минимальное давление в системе водоснабжения должно составлять 2 бар. 1 бар давления нужен для подъема воды на высоту 10 м, еще 1 бар - для создания необходимого напора воды в кране у потребителя. В нашем случае 10 м - эта средняя разница высот между подвалом и вторым этажом. С учетом давления 0,5 бар, создаваемого скважинным насосом, рабочее давление в гидроаккумуляторе должно быть равно 1,5 бар.
Значения давления включения и выключения скважинного насоса можно устанавливать программно в блоке автоматического управления. Датчиком служит реле давления. Правильно выставленные значения давления позволят уменьшить частоту включения насоса и поддерживать необходимый напор в системе водоснабжения. Эффективная работа гидроаккумулятора происходит в том случае, если разница между давлением включения и выключения насоса составляет от 1,5 до 4,5 бар.
Баллон или мембрана?
Гидроаккумуляторы делятся на два основных типа - мембранные и баллонные. Принцип действия обоих типов схож - упругая пленка из каучука расширяется или сжимается под действием давления со стороны воды и сжатого воздуха. Главное отличие в том, что в мембранном баке вода, поступающая из скважины, контактирует с металлическими стенками бака, что потенциально может вести к появлению коррозии. В баке с резиновым баллоном вода контактирует только с самим баллоном, не касаясь металлических стенок. Отсутствие условий для развития коррозии продлевает срок жизни баллонного гидроаккумулятора.
Дополнительное удобство заключается в том, что баллон, в отличие от мембраны, является сменной деталью. Проведение замены не вызовет никаких трудностей - сделать это может даже неспециалист. В результате обслуживание гидроаккумулятора с баллоном обойдется дешевле. С учетом вышеперечисленных факторов практичности и надежности, баллонные гидроаккумуляторы являются оптимальным решением для индивидуального водоснабжения.
Немаловажный фактор при выборе гидроаккумулятора - стоимость запасных частей. Обращайте внимание на то, что некоторые производители могут неоправданно завышать цену на комплектующие. Например, резиновый баллон может стоить половину и даже больше от стоимости всего гидроаккумулятора.
Вертикальный или горизонтальный?
С точки зрения физических процессов, протекающих в гидроаккумуляторе, его вертикальная или горизонтальная ориентация не имеет значения. Выбирайте вертикальный или горизонтальный форм-фактор исходя из удобства размещения оборудования в доме или кессоне. По статистике для насосных станций чаще выбирают горизонтальные гидроаккумуляторы из-за простоты крепления. Для скважинных насосов - вертикальные, так как занимают меньше площади при установке в кессоне.
гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный
Различия дешевых и дорогих гидроаккумуляторов
Учитывая условия работы гидроаккумулятора - постоянное давление и контакт с водой, более дорогие модели обеспечивают не только повышенную герметичность и надежность всех узлов, но также экологичность.
- скважина бурится для получения питьевой воды. Поэтому резиновый баллон гидроаккумулятора должен быть изготовлен из качественного материала, который не станет причиной попадания в воду вредных веществ. Только если Вы планируете использовать воду исключительно в технических целях можно не уточнять из чего конкретно сделан баллон или мембрана.
- фланец на баллоне может быть изготовлен из нержавеющей стали, либо из более дешевого оцинкованного металла. Нержавейка не только прослужит гораздо дольше, но и не станет источником вредных для человека химических соединений.
Резиновый баллон и фланец являются легко заменяемыми элементами. Поэтому, если Вы сомневаетесь в достоверности информации о качестве материалов, использованных в гидроаккумуляторе, данные детали можно заменить самостоятельно.
Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.
Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.
Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:
- Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
- Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
- Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
- Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.
Устройство гидроаккумулятора
Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.
Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.
В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.
Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.
Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.
В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.
В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.
Принцип работы гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.
Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.
Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.
Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.
В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.
Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.
Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.
Схема подключения гидроаккумулятора
В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.
Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.
На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.
Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.
Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.
Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.
При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.
Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.
Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.
Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.
Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.
Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.
Как установить гидроаккумулятор?
Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.
Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.
Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.
Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.
Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.
При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.
Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.
Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.
Настройка реле давления
Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.
С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.
Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.
Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.
Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.
При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.
В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.
Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.
Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.
Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.
Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.
Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.
Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.
Расчет необходимого объема гидроаккумулятора
Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:
Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1) ,
- Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
- К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
- Pmax – давление при выключении насоса, бар;
- Pmin – давление при включении насоса, бар;
- Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.
В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:
| Pmax (бар) | Pmin (бар) | Pвозд (бар) | A max (куб.м/час) | K (коэффициент) |
| 3.0 | 1.8 | 1.6 | 2.1 | 0.25 |
Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.
Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.
Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.
При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.
Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.
Ремонт и профилактика гидроаккумулятора
Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.
Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.
Причины поломок и их устранение
Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.
Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.
Устранить неисправности можно следующим образом:
- чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
- поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
- поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
- исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
- достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.
Обустройство системы водоснабжения в частном доме или на даче может выполняться двумя способами: использование централизованного водопровода или бурение собственной скважины. Если первый вариант не вызывает затруднений и вопросов по монтажу, то со вторым не все так просто. Помимо оборудования скважины и прокладки труб необходимо обеспечить определенный запас воды и необходимое давление в системе. Решением подобных затруднений является приобретение гидроаккумулятора (гидробака).
Конструкция и принцип работы устройства
Прежде чем начать поиски нужной модели оборудования необходимо ознакомиься с его конструкцией и принципом работы. Гидроаккумулятор – резервуар определенного объема, который создает в системе водоснабжения необходимый запас и давление для подачи жидкости в самую высокую точку забора воды. Конструктивно он выполнен в виде стального бака, внутреннее пространство которого разделено на две части резиновой мембранной. Мембрана имеет грушевидную форму и соединяется с баком при помощи фланца. Соединение с трубопроводом осуществляется при помощи резьбового соединения.
Принцип действия гидробака основано на применении сжатого воздуха, который закачивается во внутреннее пространство между металлическим корпусом и мембраной под давлением 1,5 – 2 бар. При открытии водопроводного крана сжатый воздух начинает воздействовать на резиновую мембрану, которая начинает сжиматься и вытеснять воду через выходной клапан. В момент, когда объем жидкости в резервуаре доходит до своего минимального значения открывается впускной клапан и вода начинает заполнять мембрану, и процесс повторяется сначала.
В вертикальном гидроаккмуляторе воздухоотделение происходит автоматически, в горизонтальном — вручную
Для нагнетания давления до необходимого значения в конструкции гидробака предусмотрен ниппель для накачивания воздуха. В ходе эксплуатации, при проведении монтажных или ремонтных работ в резервуаре возникают воздушные пробки. Избыточное давление стравливается через специальный клапан для удаления воздуха.
Внимание! Эксплуатация гидроаккумуляторов осуществляется при выключенном насосе, и применяется для компенсации гидроударов в системе водоснабжения производственных или жилых зданий.
Разновидности гидроаккумуляторов
В зависимости от способа установки оборудование делится на два типа:
- вертикальные;
- горизонтальные.
При достаточной площади для установки этих двух разновидностей оборудования в выборе между ними следует руководствоваться методом стравливания лишнего воздуха. В вертикальной конструкции клапан избыточного давления расположен вверху, согласно месту нахождения газа. В горизонтальном исполнении удаление воздуха осуществляется с помощью вспомогательного трубопровода, который оборудуется шаровым краном, воздушным ниппелем или сливом в канализационную систему. Если в первом случае воздухоотделение происходит в автоматическом режиме, то во втором эту процедуру необходимо производить вручную с периодичностью несколько раз в месяц.
Внимание! Средствами удаления излишнего воздуха оснащаются гидроаккумуляторы объемом 100 л и более. Стравливание избыточного давления в моделях до 100 л осуществляется путем полного опорожнения резервуара через дополнительный трубопровод или ближайшую точку забора воды.
Критерии выбора
Гидробак является ответственным элементом системы водоснабжения, к которому предъявляются высокие требования по следующим критериям:
- максимальное давление;
- надежность конструкции;
- экологичность;
- простота обслуживания.
Оптимальные значения этих критериев подбираются в зависимости от назначения и условий эксплуатации данного оборудования. Перед началом расчета необходимого давления, которое должно создавать устройство, следует определиться с его условиями эксплуатации:
- сокращение периодичности включения насоса;
- обеспечение необходимого давления при неработающем насосе;
- необходимость в определенном запасе воды;
- устранение пикового водопотребления.
Современные насосы для бытовых нужд имеют производительность 30 л/мин, и их не рекомендуется включать несколько раз в течение одной минуты. Если учесть, что в гидроаккумуляторе воздух и вода делят внутреннее пространство пополам, то для уменьшения циклов работы насоса понадобится резервуар с объемом 80 – 90 л.
Необходимый запас воды определяется в индивидуальном порядке, в зависимости от ее потребления. Для компенсации пикового водопотребления необходимо суммировать объем жидкости всеми точками забора во время эксплуатации в один момент времени. Данный расчет можно выполнить из условия потребления каждой точкой:
- санузел – 1,5 л/мин;
- душ – до 12 л/мин;
- мойка посуды – до 9 л/мин;
- кран в ванной – до 2 л/мин.
Расход воды бытовой техники: , и т. д. указывается в паспорте к оборудованию. Его также необходимо учитывать в вычислении объема.
Давление
Расчет требуемого давления в системе водоснабжения дома определяется в зависимости от количества этажей здания и месторасположения оборудования. При установке гидробака в подвальном или цокольном помещении минимальное значение давления вычисляется следующим образом. К высоте от подвала до последнего этажа приплюсовываем 6, для получения значения в атмосферах полученный результат следует разделить на 10. Для получения оптимального значения к полеченному результату следует добавить 5 %.
Совет. Установка гидроаккумулятора в непосредственной близости с насосом повышает эффективность и работоспособность оборудования.
Надежность
Металлический корпус должен изготавливаться из высокопрочной стали. Сварные швы не должны иметь раковин, сколов или выщерблин. Толщина стенок определяется в зависимости от максимального давления, минимальное значение 5 мм. Рекомендуется приобретать модель оборудования с фланцем, изготовленным из нержавеющей стали. Он устойчив к воздействию коррозии и имеет продолжительный срок службы.
Экологичность
При эксплуатации устройства его резиновые компоненты должны быть изготовлены из материалов, предназначенных для пищевых продуктов. Из них не должны выделяться вредные и ядовитые вещества. Поэтому рекомендуется приобретать оборудование с «грушей» изготовленной из натурального каучука.
Правильно подобранная модель гидроаккумулятора обеспечит жилой дом и любое другое здания необходимым запасом воды и создаст в системе водоснабжение необходимое давление. Это позволит сэкономить денежные средства, и оборудование будет отвечать всем предъявляемым требованиям.
Как работает гидроаккумулятор: видео
В большинстве случаев гидроаккумулятор представляет цилиндрическую емкость со сферическими, полусферическими, эллиптическими и т. п. днищами (это необходимо равномерного распределения давления на стенки ). Внутри она разделена на две, взаимодействующие через эластичную мембрану полости: воздушную (газовую) и водную. Для изготовления барьера используют различные виды резины: натуральные и синтетические (бутадиеновая, этиленпропиленовая, бутиловая).
На сегодняшний день используется два основных конструктивных типа :
- Диафрагменная. Имеет концентрическую тарельчатую форму и крепится по периметру бака в экваториальной его плоскости;
- Грушевидная. По форме напоминает баллон, одна сторона (дно) которого – глухая, а вторая – имеет специальную отбортовку для крепления на фланце бака. Последний находится на одном из донышек емкости.
Разница между обеими схемами очевидна:
- В первом варианте и воздушный, и водный объем находится во внутренней полости бака, только разделен посередине мембраной;
- Во втором варианте водный объем находится внутри груши, а воздушный – между ней и внутренними стенками бака.
В любом случае, на одном из торцов гидроаккумулятора фланец с клапаном для подачи/отвода воды, а на другом – для воздуха. Давление в баке и системе устанавливается за счет изменения объемов двух полостей. Это хорошо видно на примере последней иллюстрации, поэтому можно сформулировать и принцип действия такой установки:
- На начальном этапе, когда насос не работает, когда нет водоразбора, а давление в системе устоявшееся, водная полость остается пустой, соответственно, воздушная – имеет максимальный объем;
- При включении насоса, вода начинает прибывать в бак и вытеснять воздух. Последний давит на тарелку клапана, перекрывая его;
- Поскольку вода по своим физико-механическим характеристикам является практически несжимаемой средой, то уменьшается в объеме воздушная полость. Соответственно, при этом в ней растет давление, которое контролируется соответствующим реле. Как только пороговая отметка будет достигнута, оно отключает насос от сети;
- При начале водоразбора, например, когда потребитель откроет кран, вода из бака под давлением идет в подающую линию, позволяя тем самым насосу оставаться выключенным.
Как не трудно догадаться, реле даст напряжение на контакты насоса в тот момент, когда давление в баке достигнет нижней пороговой отметки и описанный выше цикл повторится вновь.
Важно! Не смотря на утверждения многих «знающих» консультантов в магазинах, утверждение, будто гидроаккумулятор поддерживает постоянное давление в системе является в корне ошибочным. Во-первых, потому, что его единственным рабочим органом является резиновая мембрана, которая не имеет привода, а значит, не способна самостоятельно менять форму и влиять на давление внутри бака. Этот процесс происходит вследствие поступления/убывания воды, которую нагнетает насос! Во-вторых, роль ГА сводится к обеспечению плавного изменения давления в системе, исключая его резкое повышение или снижение при закрытии или открытии кранов, а значит, нивелируя риск возникновения гидроударов.
Еще одним, возможно основным, принципом классификации гидроаккумуляторов является способ установки: вертикальный и горизонтальный. Принцип действия у них один и тот же, а основное же отличие заключается в схеме удаления воздуха, который скапливается в системе. В баках вертикального типа специальный клапан расположен в верхней части, а при горизонтальной компоновке оборудуется специальный участок трубопровода вне бака. Подобные решения используются при объемах емкости выше 50-100 л, а на малогабаритных гидроаккумуляторах, независимо от схемы , стравливание воздуха проводят путем полного слива воды.
Подбор объема
Очевидно, что для обеспечения оптимальных условий работы системы водоснабжения, гидроаккумулятор в первую очередь выбирают исходя из требуемого объема. При этом можно воспользоваться как общими (приближенными) рекомендациями, так и взять на вооружение вполне конкретные методики расчета. В первом случае на окончательный выбор может повлиять то, с какой целью предполагается использовать емкость. Вариантов здесь, как показывает практика, предостаточно.
Минимизация количества пусков насоса
С точки зрения экономии электроэнергии и продления ресурса работы, насос должен включаться не более 30 раз в час. Для примерного подсчета объема в этом случае придется учесть еще два параметра:
- Производительность насоса (QH). В большинстве бытовых агрегатов она равна примерно 2-3 м3/час (2000-3000 л/час);
- Полезный объем гидроаккумулятора (VЭФ). Это количество воды, которое может быть извлечено из бака в пределах минимального и максимального давлений срабатывания реле (соответственно, включения и отключения насоса). На практике он составляет порядка 40% от общего объема емкости.
Чтобы обеспечить это условие, нужно выбирать бак общим объемом, как минимум:
V_min=Q_H/(30∙V_ЭФ)=(2000…3000)/(30∙0,4)=170…250л
Большинство производителей составляют специальные таблицы исходя из давлений включения/выключения насоса и предварительного давления воздуха.
Резервный источник воды
Случаев, когда пропадает электричество, а значит, насос не работает – предостаточно. В такой ситуации полезный объем воды в гидроаккумуляторе вполне можно использовать, как резерв без необходимости отбора ее из системы. Очевидно, что минимальное значение должно определяться по предыдущей методике, а оптимальное – с учетом количества потребителей и примерного расхода воды.
Так, в большинстве случаев для семьи из 1-2 человек достаточно бака емкостью от 24 л, при трех потребителях – от 50 л, а при четырех и более – от 100 л. Первое, что приходит на ум в этой ситуации – чем больше объем, тем лучше. Но, не следует забывать, что резерв воды – это скорее побочный эффект или бонус, нежели основная функция. Здесь главное не переборщить, чтобы не возникло неприятных последствий (об этом далее), а лучше использовать специальные емкости, которые именно для этого и предназначены.
Минимальный объем ГА
Для проведения теоретических расчетов можно использовать следующую зависимость:
V_min=(K∙A_max∙(P_max+1)∙(P_min+1))/((P_max-P_min)∙(P_ВОЗД+1))
В этой формуле: К – коэффициент мощности двигателя; Аmax – максимальный расход насоса, л/мин; Рmin, Рmax – давление включения и выключения насоса, бар; Рвозд – давление воздуха в камере ГА, бар. Все эти параметры приводятся в перечне технических характеристик устройств.
