Гидроаккумулятор — принцип работы

Инструкция выполнения работы

Принцип работы гидроаккумулятора довольно прост. Его легко воссоздать в самодельном оборудовании. Для этого в выбранной емкости необходимо просверлить отверстия на дне, сбоку и на крышке. Вверху устанавливается кран на ½ дюйма. Его фиксируют шайбами, устанавливая прокладки и задувая пеной. Это позволит избежать протечки.

Когда эта часть работы будет закончена и герметик подсохнет, следует к крану присоединить четвертник. На этой детали крепится ниппель, реле давления и манометр. На дне емкости устанавливается кран на ¾ дюйма. К нему крепится тройник.

Боковое отверстие отводится для шарового крана. Ниппель крепится заглушкой. Она должна иметь внутреннюю резьбу. Также все соединения должны быть герметизированы. Это бак без мембраны.

Грамотный монтаж

Конструкция гидроаккумулятора существенно отличается от обычного водяного бака. Это устройство постоянно в работе. Используемая мембрана либо расширяется, либо сужается. Внутри емкости поддерживается оптимальное давление. Несмотря на кажущуюся простоту, самостоятельно установить гидробак для водоснабжения крайне сложно. Необходимо не только правильно рассчитать его полезный объём и параметры давления, но и правильно подключить бак к трубопроводу, что позволит избежать гидроудара и разрыва соединительных элементов.

Устанавливаются такие баки на специальные резиновые напольные прокладки. Подключение к трубопроводу выполняется через прорезиненные переходники и гибкие фитинги. Сечение подводки не должно увеличиваться или сужаться, так как в подобном случае отмечается потеря давления или гидроудары в момент включения насоса. Первая прокачка гидроаккумулятора выполняется максимально аккуратно, так как от долгого бездействия резиновая груша мембраны обычно слипается. Включив насос на полную мощность, можно просто разорвать её. Из-за этого в последующем потребуется выполнить дорогостоящий ремонт оборудования.

Домовладельцу необходимо будет не только правильно смонтировать такие расширительные баки, но и выполнить их грамотную настройку и в последующем правильно обслуживать технику. Перед тем как приступать непосредственно к установке гидробака, с помощью обычного автомобильного манометра проверяется давление внутри емкости, которое должно соответствовать указанному в инструкции к конкретной модели. При наличии расхождений потребуется либо стравить лишний воздух, либо подкачать помпой бак.

Также выполняется настройка реле давления, которое находится под защитной крышкой непосредственно около труб подключения бака. Регулировка выполняется при помощи двух пружин и гаек с большой и малой дельтой. Найти необходимые показатели давления при включении и отключении помп можно в инструкции к приобретенному гидроаккумулятору.

Регулировка выполняется с помощью обычной плоской отвертки, которой можно увеличить или уменьшить давление подключения и отключения насоса.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе

Существует несколько методик точного подбора вместимости бака гидроаккумулятора, но главным считается принцип выбора по ёмкости накопительного резервуара. Исходными данными служат количество и характер точек водопотребления, мощность и тип насоса, максимально допустимое число его включений, желаемое давление воды в сети

Важно также, какой объём воды из бака можно использовать до следующего включения насоса, а также при перебоях в подаче электричества. Допустимая разница в давлениях воды устанавливается в процессе настройки реле давления. Запас воды в гидроаккумуляторе (который обычно составляет до половины его общей ёмкости) можно с достаточной точностью определить по теоретической ёмкости бака и перепаду давлений в нём:

Запас воды в гидроаккумуляторе (который обычно составляет до половины его общей ёмкости) можно с достаточной точностью определить по теоретической ёмкости бака и перепаду давлений в нём:

  • Для бака до 50 л, при разнице давлений до 1 ат — 15,0…12,5;
  • Для бака до 100 л, при разнице давлений до 1 ат — 30,0…16,5;
  • Для бака более 100 л, при разнице давлений до 1 ат — 70,0…55,0;
  • Для бака до 50 л, при разнице давлений до 1,5 ат – 13,5…8,0;
  • Для бака до 100 л, при разнице давлений до 1,5 ат — 25,0…20,0;
  • Для бака более 100 л, при разнице давлений до 1,5 ат — 55,0…40,0.

Объём ёмкости гидроаккумулятора с достаточной точностью определяется по следующим практическим соотношениям:

  • Для поверхностных насосов с мощностью до 1 кВт – не менее 25 л;
  • Для поверхностных насосов с мощностью более 1 кВт – не менее 50 л;
  • Для погружных насосов с мощностью до 1 кВт – не менее 20 л;
  • Для погружных насосов с мощностью до 1,5 кВт – не менее 50 л;
  • Для погружных насосов с мощностью до 5 кВт – не менее 100 л.

Вместимость бака гидроаккумулятора зависит также от количества точек разбора воды и числа проживающих в доме. Например, для небольшой семьи со скромными потребностями (по одному крану на кухне и в душевой, +санузел) достаточно будет 50 л, а при наличии ванной потребуется ёмкость не менее 100 л.

Ёмкость рассматриваемого устройства зависит также и от места его установки. Гидроаккумулятор вертикального исполнения, который смонтирован в верхней точке водозабора (например, на высоте 4,5…5 м), добавляет примерно треть к проектному значению давления, что позволит насосу включаться реже. При этом, однако, следует учесть, что помещение для монтажа гидроаккумулятора должно иметь минимальный перепад температур, т. е., либо хорошо утепляться, либо быть постоянно отапливаемым в холодное время года. Минимальными должны быть и колебания относительной влажности.

Привычка подбирать всё с запасом для объёма гидроаккумулятора не годится. Дело в том, что, если объём воды в баке подолгу застаивается, то, во-первых, страдает внутренняя поверхность ёмкости, а, во-вторых, ухудшается качество самой воды (особенно, если при монтаже схемы водоснабжения не предусмотрели установку фильтров биологической очистки). В таком случае придётся часто сливать воду из ёмкости, а толку от габаритного гидроаккумулятора окажется мало.

Большинство производителей заявляет о возможности корпуса и соединительной арматуры выдерживать постоянные эксплуатационные давления не ниже 10 ат. При выборе учитывается также номинальное превышение температуры воды, которое допускает материал мембраны. Для качественных материалов он не может быть меньше 70…100°С.

Производитель подобной продукции в нашей стране — торговая марка Jeelex. Популярны также гидроаккумуляторы от Aquasystem (Италия) и Reflex (Германия).

Гидроаккумулятор как часть гидравлической системы

Неотъемлемой частью гидравлических систем, функционирование которых носит периодический характер, является гидроаккумулятор. Данное устройство предназначается для создания запаса энергии и отдачи её в нужный момент времени исполнительным механизмам. Конечно, аккумулятор несколько усложняет гидравлику, но даёт существенный выигрыш в КПД. Ведь при наличии аккумулирующего оборудования отпадает необходимость в постоянной работе гидромоторов, в результате чего увеличивается общая эффективность техники.

Кроме создания запаса гидравлической энергии, в перечень основных задач, решаемых с помощью гидроаккумулятора, входят следующие:

  • компенсация утечек рабочей жидкости;
  • демпфирование гидроударов;
  • гашение вибраций;
  • обеспечение стабильности давления рабочей жидкости.

Очень часто гидроаккумулятор используется в качестве аварийного источника гидравлической энергии на объектах с жёсткими требованиями по непрерывности технологических процессов.

Для чего нужно рассчитывать объем гидробака

Как уже было сказано, основу любой станции составляет насос, который следует покупать, исходя из максимальной глубины источника водоснабжения и предполагаемого уровня потребления воды. Некоторые современные насосы обладают встроенным частотным преобразователем, который регулирует скорость подачи воды в зависимости от количества расходующих устройств и обеспечивает синхронность такой подачи. В таком случае целесообразно купить совсем маленький по объему мембранный бак, главное назначение которого будет заключаться в предупреждении гидравлических ударов (резких скачков давления воды, которые приводят к быстрому повреждению труб и смесителей). 

Но насосы с встроенным частотным преобразователем не каждому по карману, потому владельцы в большинстве случаев приобретают самые обычные насосы. Характерная черта обычного насоса — он начинает работу сразу с полной мощности

Именно этим и объясняется важность правильно выбранного объема гидробака. При небольшом объеме расширительный бак, после включения насоса, мгновенно заполнится водой, что скажется прямым образом на сроке службы насоса

С другой стороны, гидробак огромного объема будет способствовать застаиванию воды в нем. 

Многие владельцы решают приобрести гидроаккумулятор большого объема, чтобы гарантировать себе водный резерв на непредвиденный случай. Однако, нужно учитывать, что в гидробаке такой запас воды не особо значительный. Например, бак объемом около 100 литров будет содержать примерно 30 литров резервной воды. Соответственно, чтобы обеспечить себя достаточным количеством воды на случай аварии, нужен гидробак огромного объема, не менее 200 литров. Такая покупка обойдется совсем недешево. Поэтому, как отмечают профессионалы, для обеспечения себя водой на случай ее отключения разумнее купить специальную накопительную емкость. 

Давление в гидроаккумуляторе

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.

Как стравливать воздух

Создавая гидроаккумулятор своими руками, необходимо также знать правила его эксплуатации. Для небольших баков существует определенная система, позволяющая просто удалить излишки воздуха из емкости.

Некоторые системы предполагают подводить воду сверху. Такое бывает довольно редко. Такую систему лучше не обустраивать самостоятельно. Для нее, как утверждают эксперты, не потребуется стравливать воздух из бака. Но такая система усложняется наличием особых фильтров.

Для самодельного небольшого бака существует простая процедура устранения воздуха. В этом случае отключается подача электроэнергии. Кран смесителя открывается, бак опустошается. Затем кран закрывают и снова включают насос в сеть. Емкость наполняется водой. Избыточный воздух выходит вместе с жидкостью. Это необходимо делать не реже 1 раза в месяц.

Первый запуск

После проведенной работы необходимо запустить насос с гидроаккумулятором. Для этого необходимо соблюсти несколько важных принципов. Сначала включается насос. Затем на боковой поверхности открывается шаровой кран. Из него должна потечь вода.

Если это условие выполняется, кран закрывают. При помощи обычного велосипедного насоса через установленный ранее ниппель в бак накачивают воздух. В емкости должно создаться необходимое давление. Оно проверяется при помощи барометра и составляет от 1 до 1,5 атм.

Если давление не соответствует требованиям, при помощи реле регулируют его показатель. Этот пробный первый запуск необходим. Когда система будет проверена, можно ее полноценно эксплуатировать.

Замена груши

Создавая гидроаккумулятор своими руками, можно выполнить ремонт старой емкости. Это довольно несложный процесс. После покупки новой груши, можно приступать к работе. Гидробак необходимо раскрутить. Для этого отвинчивают болты соединений. Старую мембрану после этого можно легко удалить.

Новую грушу устанавливают на место старой детали. Гиброаккумулятор собирается в обратном порядке. Болты необходимо стягивать равномерно. Если действовать недостаточно аккуратно, мембрана может соскользнуть и упасть внутрь колбы. В этом случае придется повторять процедуру снова. Чтобы этого не произошло, болты затягивают сначала легко, а затем равномерно дожимают крепеж во всех местах.

Рассмотрев методику, как сделать гидроаккумулятор своими руками, каждый владелец дачи или загородного дома сможет создать этот элемент системы водоснабжения. Он позволит продлить работу всего оборудования. Пользоваться водой будет комфортно.

Правила эксплуатации

После завершения монтажа прибора, его нужно обслуживать с учетом того, для чего нужен гидроаккумулятор в системе водообеспечения домовладения. Не менее одного раза в течение месяца нужно проверять состояние настроек у реле давления и если требуется, корректировать их.

Также нуждается в проверке целостность мембраны, состояние корпуса резервуара и герметичность мест соединений. Чаще всего в напорных баках выходят из строя мембраны – происходит их разрыв. Постоянно повторяющиеся циклы, состоящие из сжатия-растяжения, являются причиной повреждения данного элемента.

О том, что мембрана порвана, говорят резкие перепады показаний на манометре, в результате чего вода начинает поступать в воздушную секцию гидроаккумулятора. Чтобы быть уверенным в наличии поломки, из резервуара полностью стравливают воздух. Если следом за ним начнет вытекать вода, это говорит о необходимости замены этого элемента.

Выполнение такого ремонта не является сложным, для чего поступают следующим образом:

  • гидроаккумуляторный бак отключают от электропитания и водопровода;
  • отвинчивают болты, удерживающие горловину емкости;
  • удаляют прежнюю мембрану;
  • устанавливают новое изделие;
  • собирают бак в обратном порядке;
  • прибор устанавливают на место и подключают.

После завершения ремонта нужно проверить и отрегулировать настройки давления в резервуаре и реле давления. Соединительные болты закручивают равномерно, чтобы не допустить перекоса устанавливаемой мембраны и чтобы ее край не сполз внутрь корпуса прибора.

При этом поступают так: болты помещают в гнезда и поочередно делают пару оборотов первого из них и переходят к следующему. В итоге мембрана получается одинаково прижатой к корпусу вдоль всей окружности.

Разобравшись с тем, зачем для водоснабжения гидроаккумуляторы, и каких бывают типов, можно отправляться за покупкой

Тип бака

Существует два основных типа крепления бака. От этого зависит и его регулировка. Различают гидроаккумулятор вертикальный и горизонтальный. Дело в том, что в той части емкости, в которой находится жидкость, со временем будет накапливаться небольшое количество воздуха. Его необходимо время от времени стравливать. Это позволит избавить систему от неблагоприятных для нее воздушных пробок.

Если емкость имеет вертикальное расположение, ей требуется специальный ниппель. Воздух в баке этого типа скапливается вверху. Его стравливать будет проще.

Горизонтальный тип бака отличается в этом от своего вертикального собрата. Здесь требуется не только ниппель. Для стравливания излишнего воздуха требуется шаровой кран. Также в системе предусматривается слив в канализацию.

Для чего нужен гидробак и как он работает

Если в системе присутствует гидробак, то насос включается и выключается только тогда, когда нужно пополнить запас воды в гидроаккумуляторе. Основные функции данного устройства состоят в следующем:

Поддержание стабильно одинакового давления в системе, благодаря чему трубы будут служить намного дольше. Исключаются неприятные ситуации, когда при резком изменении напора меняется температура воды (если вы при этом находитесь в душе, то ощущения будут не из приятных).
Обеспечение владельцев дома определенным запасом воды, что выручает в случаях отключения электроэнергии. Количество воды зависит от объема гидроаккумулятора и может составлять 100, 200 л и более.
Предотвращение преждевременного износа водного насоса. Для любого насоса существует лимит количества включений в час. Принцип работы гидроаккумулятора в автономной системе водоснабжения подразумевает, что вода поступает из бака, а насос включается только тогда, когда запас почти полностью иссякает.

Вода в гидробаке не соприкасается с его металлическими стенками, поскольку она находится в камере-мембране из бутила, из-за чего гидроаккумуляторы еще называют мембранными баками.

Бутил – прочный резиновый материал, который отвечает всем гигиеническим и санитарным нормам, установленным для питьевой воды.

Между мембраной и металлическим корпусом закачан сжатый воздух, который находится под давлением 1.5 — 2 атмосфер. Давление можно отрегулировать с помощью пневмоклапана.

Как работает гидробак, понять несложно. Вода подается насосом в мембранную камеру, которая расширяется, а воздух во внешней камере в это время сжимается. Когда достигается граничный показатель давления, срабатывает реле и насос отключается. По мере расходования воды давление снова понижается, и при определенном его значении включается насос и подает воду в камеру. Работу реле давления можно отрегулировать.

Воздух, растворенный в воде, постепенно скапливается в мембране. Его необходимо регулярно стравливать, чтобы свести к нулю вероятность образования воздушных пробок в системе, которые действуют на нее разрушительно.

Устройство вертикальных гидробаков для водопроводов подразумевает другой принцип удаления воздуха. В вертикальных гидробаках для удаления воздуха в верхней части корпуса предусмотрен специальный ниппель. В горизонтальных моделях за баком монтируется специальный кран или слив. Если объем бака не превышает 100 л, воздух из него удаляется путем полного слива воды.

Важно! Такую процедуру необходимо проделывать один раз в 1 – 3 месяца (точные указания можно найти в инструкции к аппарату)

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitter
Напишите комментарий