Виды гидроаккумуляторных баков
В настоящее время в продаже имеется большое количество гидроаккумуляторов, различающихся между собой рабочими параметрами. Среди критериев их классификации следует назвать:
- Способ установки.
- Объём накопительной ёмкости.
- Наличие дополнительного оборудования.
- Предназначение.
Устройства могут монтироваться двумя способами: горизонтальным и вертикальным. Горизонтально устанавливаются гидробаки относительно небольшого размера – ёмкостью до 50 литров. Они ставятся на прочную поверхность, при этом бак находится в горизонтальном положении. Более объёмные гидроаккумуляторы обычно подвешиваются на стену на специальных кронштейнах.
Как правило, для горячей воды красный гидробак, для холодной синий.
По предназначению гидробаки бывают для холодного и горячего водоснабжения. Модели, предназначенные для перекачки горячей воды, работают в комплексе с большими бойлерными станциями и водогрейными котлами. Своей работой они обеспечивают необходимый напор в системе подачи горячей воды. Использовать для этих целей можно только устройства, способные выдерживать постоянную работу при повышенных температурах.
Производители расширительных баков
Джилекс, Wester, Reflex, Aquasystem, Zilmet, Беламос, Тополь, Unipres, Grundfos, Varem, Униджиби и STOUT
Рассмотрим плюсы и минусы каждого из них:
- Джилекс. Это отечественный производитель. Продукция компании ориентирована на массового потребителя: при производстве гидроаккумуляторов Джилекс учитываются климатические особенности нашей страны, а также качество воды и требования самих покупателей. Недостатком гидроаккумуляторов этой фирмы специалисты называют излишний шум прибора во время работы. Неоспоримое достоинство – доступная цена. В специализированных магазинах можно приобрести расширительный бак Джилекс на 24, 50, 100,200 л;
- Unipres. Также отечественный бренд, демонстрирующий высокое качество продукции. Компания предлагает широкий модельный ряд гидроаккумуляторов различных объемов и конструкций;
- Неплохая продукция у фирм Беламос и Тополь. Эти крупные производители и импортеры гидроаккумуляторов пользуются спросом среди российских потребителей;
- Баки Reflex (Рефлекс). Высококачественный германский производитель. Показательно то, что о нем совершенно нет отрицательных отзывов;
- Zilmet.Хорошая европейская продукция. Прекрасное качество и функциональность;
- Достойный выбор и соответствующие нашим условиям технические параметры гидроаккумуляторов предлагает компании Aquasystem, Varem (Италия) и Grundfos (Дания).
- Продукция бренда STOUT подойдет тем, кто привык приобретать качественный товар, не переплачивая за громкое раскрученное имя бренда. Расширительные баки STOUT производятся на итальянском оборудовании, соответствуют всем строгим требованиям отечественных ГОСТов и европейских стандартов. Контроль качества осуществляется на каждом этапе технологического процесса производства.
Выбрать и купить гидроаккумулятор для систем водоснабжения сегодня не проблема.
Осуществить грамотный подбор оборудования для Вашего дома всегда помогут специалисты.
Цены на гидроаккумялторы для водоснабжения зависят от объема бака и производителя. В продаже всегда можно найти автоматику для насоса без гидроаккумулятора.
Средняя цена на расширительный бак марки Джилекс – 6000р, Unipres : 4000 – 6000р.
Встречаются и более дорогостоящие модели. Например, гидроаккумулятор Unipress 300 обойдется покупателю в 20 000 р.
Цены на устройства бренда Reflex варьируются в зависимости от объема расширительного бака: к примеру, бак на 8 литров будет стоить в среднем 2000-3000р.
Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором
Гидробак используют вместе с электронасосами любых типов, при этом он может помещаться совсем рядом в одном блоке или находиться на определенном расстоянии от всасывающего воду агрегата.
Гидроаккумулятор с погружным насосом
Для автоматизации работы погружного насоса наряду с гидроаккумулятором и гидрореле используют манометр и обязательно реле защиты от сухого хода.
Понятно, что манометр должен присутствовать в системах водоснабжения для настройки параметров реле и контроля напора. Необходимость применения реле сухого хода вызвана невозможностью функционирования глубинных электронасосов без водяного охлаждения. Конструктивно реле сухого хода не сильно отличается от напорного реле, основная разница состоит в принципе их работы.
Если гидрореле отключают воду при достижении максимального напора в магистрали, то реле сухого хода прерывают цепь питания электронасоса при падении напора ниже определенного порога. То есть, как только насос перестает закачивать воду, реле сухого хода, последовательно включенное в цепь его питания, прерывает подачу электроэнергии на обмотку электродвигателя.
Если водоснабжение организовано из колодца или скважины на песке, в линию водоподачи обязательно включают фильтры грубой очистки от песка, и за ними водоочистные магистральные картриджные фильтры в колбах. В системах водоподачи из артезианских скважин с прозрачной чистой водой достаточно одного картриджного фильтра.
Рис. 6 Обвязка поверхностного насоса с гидробаком в системе водообеспечения
Гидробак с поверхностным насосом
Если водное зеркало источника расположено от поверхности земли на расстоянии не более 8 — 9 м, для водозабора используют поверхностные электронасосы.
Агрегаты могут быть центробежного или вихревого принципа действия, при этом для их охлаждения в задней части корпуса устанавливается крыльчатка. Поэтому они могут функционировать довольно длительный временной интервал без воды, и необходимость использования реле сухого хода в цепи их питания отпадает.
Обычно для автоматизации работы поверхностных электронасосов используют наряду с гидроаккумулятором реле давления и манометр.
Гидравлический аккумулятор в составе насосной станции
Для водоснабжения частного дома из колодца или неглубокой скважины с зеркалом воды не более 8 — 9 м от поверхности земли, самый оптимальный вариант — применение насосной станции.
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.
Причины поломок и способы их устранения
Несмотря на достаточно прочную и долговечную конструкцию, бывает, что гидроаккумулятор для водоснабжения выходит из строя. Причин для этого бывает несколько. Очень часто происходит завоздушивание водной магистрали. В трубопроводе образуется воздушная пробка, препятствующая нормальной циркуляции воды. Причиной завоздушивания водопровода становится скопление воздуха внутри мембраны. Он попадает туда вместе с током воды, и постепенно накапливается, распространяясь по трубопроводу.
В гидробаках с вертикальным способом установки в их верхней части устанавливается специальный спускной ниппель, для стравливания скопившегося в мембране воздуха. Небольшие накопители, объёмом меньше 100л, обычно выполняются по горизонтальной схеме. Спустить воздух в них бывает несколько сложнее.
Процедура здесь выполняется в несколько этапов:
- Гидроаккумулятор отключается от электропитания.
- С системы сливается вся вода, до тех пор, пока накопительный бак полностью не опустеет.
- Затем все краны в трубопроводной системе закрываются.
- Гидробак подключается к электричеству, и заново заполняется водой.
Скопившийся внутри накопителя воздух уйдёт вместе со сбрасываемой водой.
Тип гидробака
На рынке существует два вида таких устройств:
- вертикальный;
- горизонтальный.
Горизонтальный бак
Принципиальных различий в работе у них нет. Основная разница – в компоновке. Поэтому, в первую очередь, нужно ориентироваться на удобство размещения в помещении. Ведь нужно позаботиться не только о монтаже – в дальнейшем емкость нужно будет обслуживать, а значит, к ней должен быть удобный доступ.
Еще один момент – это сброс накопившегося воздуха. В моделях вертикального типа, предусматривается специальный клапан, расположенный в верхней части бака. А у горизонтальных, придется монтировать дополнительный кран.
Впрочем, главное убедиться, что на выбранной модели, вообще есть такая возможность. Ведь если, бак не предусматривает специальный вывод для сброса воздуха, накопившегося за время работы системы, удалить его можно будет только полностью слив всю воду с бака.
Особенности монтажа гидроаккумулятора
Приобретая определенную модель гидроакумулятора нужно учитывать ряд особенностей его монтажа:
- Всегда устанавливается после нагнетательного насоса
- Рядом с ним монтируется реле давления (его датчики снимают информацию о состоянии жидкости перед насосом, после него, в гидроаумуляторе и в, собственно, самой внутридомовой системе водоснабжения, оно же отдает команду о включении насоса)
- Нуждается в надежном основании
Под опорную платформу или ножки гидроаккумулятора всегда нужно помещать амортизирующую прокладку из вспененного каучука толщиною 1.5-2 см
Учет всех этих требований позволяет заранее оценить возможность надежного размещения гидробака в выбранном месте. Чеще всего это подсобные помещения для отопительных котлов или систем водоподготовки и насосов.
Какие функции выполняет расширительный бак в водоснабжении
Мембранный бак для водоснабжения – многофункциональный прибор, ни одна автономная система, за исключением использующих дорогостоящие погружные электронасосы с частотным управлением, не может обойтись без его использования. Чтобы ответить на вопрос, для чего нужен бак в системе, следует рассмотреть его конструктивное устройство и принцип работы.
Все мембранные баки состоят из двух основных частей, включающих в себя металлический бачок и внутреннюю эластичную мембрану с запрессованным в крышку корпуса входным штуцером. При работе электронасоса на закрытые краны вода поступает во внутреннюю эластичную оболочку и происходит ее растяжение (расширение), в определенный момент водоподача прекращается и гидробак остается в наполненном состоянии.
Когда краны открывают, вода из гидроаккумулятора поступает в систему с определенным давлением за счет сжатия эластичной мембраны до момента повторного запуска насоса, который снова качает воду для наполнения бака. Процессом включения-отключения электронасоса управляет реле давления, для его настройки на пороги срабатывания используют встроенный в систему манометр.
Рис. 2 Конструктивное устройство горизонтального бака
Расширительный бак для водоснабжения в качестве гидроаккумулятора
Из принципа работы гидробака понятно, что он накапливает (аккумулирует) некоторый объем воды в своем внутреннем эластичном баллоне или части корпуса. Благодаря этому в системе определенное время поддерживается нужное давление, а также создается некоторый запас воды, полезный в аварийных ситуациях при кратковременном отключении электричества, повреждениях водопровода, отказе электронасоса.
Некоторые домовладельцы устанавливают гидробаки большого объема внутри дома – это позволяет делать значительные запасы водных ресурсов.
Гидробак для стабилизации напора в системе
Так как наполненная водой емкость гидробака отдает водные ресурсы в течение длительного времени, зависящем от его объема и потребления, ровное давление в водопроводе поддерживается длительной период времени. При отсутствии накопительной емкости трубопровод освобождался бы от водных ресурсов быстрее – это вызывало бы быстрое падение давления в системе и частое включение электронасоса.
Рис. 3 Принцип работы гидроаккумулятора
Расширительный бак для защиты от гидроударов
Защита от гидроударов – один из ответов на вопрос, зачем нужен гидробак. Принцип компенсации им гидроударов в системе заключается в следующем: при отключении – включении электронасоса происходит резкая остановка или движение водных потоков. При этом в силу инерционности вода оказывает физическое воздействие на оболочку трубопровода, запорную и регулирующую арматуру, передавая им свою кинетическую энергию. Узлы и детали водопроводной системы начинают смещаться, в результате чего происходит ослабление резьбовых и компрессионных соединений, крепежа трубопровода, появляется сбои в работе автоматики.
Эластичная накопительная емкость для системы водоснабжения в виде оболочки внутри гидробака при движении и остановке водного потока растягивается или сжимается в первую очередь – это позволяет предотвратить физическое воздействие на другие узлы водопровода.
Гидроаккумулятор для увеличения срока службы насосного оборудования
Принцип работы автоматики включения и отключения электронасоса состоит в реакции реле на заполнение емкости гидробака водой – как только внутренняя резиновая оболочка начинает растягиваться и оказывать сопротивление давлению водных масс, в определенный момент срабатывает реле давления и отключает электронасос. Понятно, что чем дольше заполняется водой внутренняя оболочка гидробака, тем большее время насос находится во включенном состоянии.
Аналогично при водозаборе вода из бака уходит медленнее и соответственно реле на включение электронасоса срабатывает через значительный промежуток времени.
Рис. 4 Гидробаки для отопительных систем – популярные бренды
Особенности монтажа гидроаккумулятора
К установке данного устройства предъявляют более строгие требования по сравнению с монтажом накопительного резервуара. Объясняется данная особенность тем, что накопитель, расположенный на чердаке, статичен, а в тоже время гидроаккумулятор все время находится в динамическом движении, поскольку водная масса поступает в емкость и отбирается из нее, а в это время мембрана сжимается или растягивается.
Чтобы вибрация в процессе работы гидробака не передавалась водоснабжающей системе и предметам, находящимся рядом, его размещают на прочном и ровном основании, применяя амортизирующие прокладки из резины. Место его монтажа должно быть хорошо доступным и просторным.
Особенности устройства гидроаккумулятора для систем водоснабжения и принцип его функционирования требует периодического выполнения проверки, настройки и обслуживания. Перед монтажом следует знать, какое давление должно быть в пустой емкости. Обычно номинальная величина данного показателя составляет 1,5 бара – его устанавливают производители прибора (прочитайте: “Правильное подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения – инструкция по установке”).
Через время воздух частично покидает емкость. По этой причине нужно измерить давление манометром и при необходимости подкачать воздух или, наоборот, стравить его при избыточной величине данного показателя.
Не лишним будет уточнить величину нормального давления воздуха в незаполненном жидкостью гидроаккумуляторном баке для водоснабжения – информация об этом содержится в техпаспорте. Так как золотник имеет типовые размеры, для проведения замеров подойдет каждый манометр. Если гидробак не укомплектовали данным измерительным прибором, можно воспользоваться автомобильным вариантом.
Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения предусматривает, что перед тем, как наполнять его водой, нужно удалять весь воздух из мембраны. Первый раз жидкость закачивают внутрь его медленно, тонкой струей под слабым напором. Это необходимо для того, чтобы не допустить повреждения мембраны, поскольку она при хранении в магазине могла слегка деформироваться или слежаться.
Все эти нюансы на первый взгляд кажутся незначительными, но они могут оказать существенное влияние на работоспособность гидроаккумулятора. Важным процессом является настройка требуемой величины давления в резервуаре.
После наполнения емкости водой следует повторно измерить манометром давление воздуха. Чем меньше его окажется в гидробаке, тем ниже будет этот показатель и тем больший объем жидкости можно закачать.
Но чем меньше в аккумуляторе воздуха, тем ниже рабочее давление жидкости в месте ее выхода из емкости. Допустимая величина его снижения может быть равной 1 бару, если возникла потребность в наличии дополнительного объема для хранения воды. При этом наблюдается понижение напора потока в системе.
Если в напорном баке воздуха окажется недостаточно, мембранная вставка, наполненная водой, растянется и может достать до металлических стенок. Это не допустимо, поскольку в результате такого контакта резина начинает разрушаться и мембрану приходится менять.
После того, как емкость наполнена, произведена ее регулировка и сделано подключение к водоснабжающей системе, можно приступать к настройке реле давления. К нему обычно прилагают инструкцию, содержащую подробное описание порядка действий.
Если посмотреть под крышку корпуса, то там можно увидеть две регулировочные пружины. Та, что больше, позволяет выставлять величину минимального давления, при которой реле запускает насос, а тот начинает закачивать жидкость в энергоаккумулятор для воды. При помощи меньшей пружины настраивают разницу между верхним и нижним значением.
По мере того, как производится отбор воды из резервуара, давление начинает меняться. При достижении нижней величины замыкаются контакты реле, и включается насосное оборудование. В процессе настройки реле приходится несколько раз наполнять емкость и после этого ее опустошать. Как правило, разница между величиной давления включения и отключения равна около 2 бар.
В паспорте, прилагаемом к гидробаку, производитель указывает максимальное давление, на которое он рассчитан, но накачивать его до такого значения не имеет смысла. Дело в том, что при функционировании на пределе возможностей прибор быстрее изнашивается. Когда выполняется настройка реле давления, нужно учитывать, что разница между величинами давления отключения и воздуха в напорном баке должна составлять примерно 10%.
Как подключить гидроаккумулятор для отопления правила расчета и схема
При подборе оборудования учитывается характеристики системы. Для установки в системе водопровода выбирается бак с мембраной, рассчитанной для питьевой или технической воды, для установки в системе отопления или горячего водоснабжения мембрана должна соответствовать назначенным целям. В водопроводе с горячей водой и в отоплении температура воды достигает 80и даже 120 градусов, поэтому оборудование подбирается с учетом воздействия высоких температур. Для установки в системе отопления бак должен выдерживать давление до 4 атмосфер, при этом температурный показатель должен быть не ниже 120 градусов. Для водоснабжения максимальная температура оценивается в 80 градусов, а давление, которое должен выдерживать бак должно быть не ниже 12 атмосфер.
Подбор прибора отвечающего параметрам системы отопления можно рассчитать при помощи формулы определения объема гидроаккумулятора:
V = (VL x E) / D
Где D = (PV – PS) / (PV + 1).
PV – это показатель максимального рабочего давления в системе, а PS – это давление воздуха в мембранном баке. Для небольших частных домов и систем, установленных в квартирах, показатель PV принимается равным 2,5 бар. А что касается PS, то здесь принято учитывать постоянное давление в контуре принимается значением 0,5 бар или равным 5 м.
Для примера можно предложить расчет объема бака для системы отопления дома в 100 кв. метров. В помещении установлен котел мощностью 20 кВт.
Сначала определяется объем теплоносителя в контуре отопления:
VL= ( 20х15)=300 литров.
Где 20 – это мощность отопительного котла, а 15л – удельный объем теплоносителя на каждый киловатт мощности отопительного прибора.
Следующий шаг – расчет эффективности гидроаккумулятора по формуле:
D = (PV – PS) / (PV + 1).
В которой, PV = 2,5 бар и PS = 0,5 бар
В результате выполнения действий:
D = (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57
Последний этап – это расчет непосредственно необходимого объема расширительного бака.
V = 300 х 0,04 / 0,57 = 21,05 л где 0,04 – коэффициент расширения воды.
Таким образом, для системы отопления с 20 кВт котлом отопления и общим объемом теплоносителя для отапливаемого помещения площадью 100 квадратных метров достаточно бака объемом 21- 25 литров
Правда, учитывая то, что производители в основном предлагают потребителям баки стандартного объема, внимание при выборе рекомендуется обратить на установки объемом немного большим, чем тот, что получился при расчете. Если выбрать бак меньшего объема, то велика вероятность того, что рабочее давление этого устройства будет меньшим, чем требуется, что может привести к созданию аварийной ситуации
При определении положения бака во время его установки берется во внимание тот факт, что сам гидроаккумулятор имеет в качестве несущей конструкции корпус. Особенно это касается приборов объемом до 50 литров
В профессиональной среде принято считать, что малые объемы баков до 30 литров настенное крепление, а вот баки большего объема лучше располагать в напольном варианте. При установке этих приборов рекомендуется дополнительно усилить крепление кронштейнами или хомутами. Для баков большого объема рекомендуется не изобретать велосипед, а устанавливать их согласно рекомендациям производителей оборудования – с использованием штатных ножек и конструкций на корпусе. Подвод труб к патрубку бака необходимо сделать по кратчайшему маршруту, с минимальным количеством изгибов и поворотов. Да и сам отвод рекомендуется сделать максимально коротким, чтобы работа устройства была эффективной.
Как сделать правильный выбор?
Перед тем, как приступать к поиску гидроаккумулятора, следует произвести некоторые расчеты. Первым делом посчитать количество единиц бытовой техники, подключенных к водопроводной трубе. Затем определить количество кранов в кухне, санузлах, прачечной. Также не стоит пренебрегать данными о составе семьи: чем больше людей пользуется душем, тем больший объем воды тратится.
Обычно для семьи из трех человек и базового комплекта техники хватает прибора на 30-50 л. Но это без учета водных запасов. Если присутствуют случаи частого отключения света, то лучше остановиться на модели не менее 80 литров.
Назначение и принцип работы гидроаккумулятора для водоснабжения
Основная задача, которая ложится на гидробаки для систем водоснабжения – накапливать некоторый объем жидкости и отдавать ее в водопроводную систему при падении давления в трубах. Таким образом, в системе есть запас воды и при кратковременных открытиях кранов (набрать воды в чайник или сполоснуть руки) насос не срабатывает, так как вода поступает из гидробака.
Конструктивно гидробак представляет собой герметичный полый цилиндр из металла. Внутри находятся мембрана, которую еще называют «груша», из специальной резины – бутила или синтетического этилен-пропиленового каучука. Эти материалы прочны, соответствуют всем санитарно-гигиеническим требованиям и устойчивы к бактериям. Мембрана разделяет полость на две части, в одной из которых накапливается вода. Вторая занята сжатым воздухом, который и выталкивает воду из гидробака в систему при открытии крана.
Аппарат состоит из полого цилиндра и гибкой мембраны внутри
Работа гидроаккумулятора происходит циклично:
- При уменьшении давления воды в системе (когда вода из гидробака уже выбрана) срабатывает датчик давления, и происходит запуск насоса для подачи воды.
- «Груша» заполняется водой, ее объем увеличивается. Воздух сжимается, давление в баке растет.
- Реле давления подает сигнал, и насос прекращает свою работу.
- При потреблении воды вновь срабатывает реле давления и цикл повторяется.
Начало и конец рабочего цикла гидроаккумулятора
