Что такое гидроаккумулятор и каков его принцип действия? Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: назначение, разновидности, принцип работы и основы расчетов Гидравлический бак для воды

Система автономного водоснабжения – выгодное решение для частных домовладений. Чтобы поддерживать постоянное давление в водопроводе для бесперебойной работы бытовой техники и оборудования, предусмотрен специальный прибор – гидроаккумулятор для систем водоснабжения.

Он способствует сглаживанию резких колебаний давления воды, сохранению рабочего ресурса насоса и питанию системы при кратковременном отключении электроэнергии.

Что представляет собой гидроаккумулятор

Гидробак для воды – специальное герметичное устройство из металла с внутренней эластичной мембраной, предназначенное для поддержания постоянно стабильного давления в водопроводе.

Кроме того, прибор применяется для решения следующих задач:

1. Предохранения насосного оборудования от износа. Включение насоса при открытии водяного крана будет осуществляться в случае полного опустошения гидроаккумуляторного бака. Это приведет к увеличению количества неиспользованных запусков насоса и продлению его срока службы.
2. Поддержания постоянного давления в водопроводе, предотвращения перепадов напора и гидроударов при одновременном использовании нескольких точек водоприема.
3. Поддержания оптимального запаса жидкости в системе водоснабжения, что обеспечивает подачу воды в условиях частого отключения электроэнергии.

Как устроен и работает гидроаккумулятор

Устройство гидроаккумулятора достаточно простое, он состоит из металлического бака, который разделен внутренней резиновой мембраной на две камеры – для воды и воздуха.

Для изготовления мембраны используется прочный бутил, стойкий к механическим повреждениям, химическим и биологическим воздействиям, который полностью соответствует санитарным и гигиеническим нормам.

Фиксация мембраны к корпусу выполняется при помощи фланца с клапаном впуска.

Насосная станция подает сжатый воздух в гидроаккумуляторный бак. При заборе жидкости из системы воздушная прослойка снижает внутреннее давление в гидробаке и предотвращает возможный разрыв мембраны. Подача воды в устройство осуществляется через входной патрубок.

Соединительный трубопровод и напорный патрубок по размеру должны полностью совпадать, чтобы предотвратить возможные гидравлические потери в трубопроводе.

В устройствах объемом свыше 80 литров установлен специальный клапан для вывода воздуха из жидкости. Для малолитражных приборов емкостью 24 литра рекомендуется устанавливать дополнительный элемент – переходник или кран.

Как работает бак, подключенный к системе? Принцип работы гидроаккумулятора предусматривает следующее:

1. Насос под высоким давлением нагнетает воду в мембрану. После достижения допустимого уровня давления реле подает сигнал об отключении оборудования.
2. При незначительном падении давления подающее оборудование включается в автоматическом режиме и цикл повторяется. Грамотная настройка реле давления позволяет регулировать допустимую частоту включений.
3. В процессе работы бака воздушные массы могут скапливаться внутри мембраны, что приводит к снижению эффективности эксплуатации прибора. В этом случае проводится профилактика бака для стравливания остаточных воздушных масс. Периодичность мероприятий определяется внутренним объемом бака и частотой его использования.

Выбор оптимального объема бака

Объем гидроаккумулятора выбирается индивидуально с учетом общих потребностей конкретного домовладения. Важно знать, что объем, указанный в техническом паспорте, – это типовой размер гидробака. Следовательно, запаса жидкости в таком приборе – 50%, остальное – сжатый воздух. Не менее важными являются габариты бака. Так, бак на 100 литров представляет собой емкость высотой 85 см и диаметром 45 см, которая требует достаточно свободного места для монтажа.

При выборе объема гидробака учитывается среднесуточный уровень потребления воды с каждой водозаборной точки на количество потребителей:

• Производительность насосного оборудования от 1,6 до 2,1 куб.м/час, от 2 до 3 потребителей – бак объемом до 25 литров.
• Производительность оборудования до 3,6 куб.м/час, от 4 до 8 потребителей – бак объемом до 65 литров.
• Производительность оборудования до 5 куб.м/час, до 10 потребителей – бак объемом от 100 литров.

Гидроаккумулятор объемом на 25 литров способен обеспечить повседневные нужды для семьи из 3 человек. Такого объема достаточно для работы компактной системы: крана холодного водоснабжения, санитарного узла и водонагревателя. При эксплуатации дополнительной бытовой техники и оборудования объем емкости увеличивается.

Допустимый уровень давления в баке

Давление воздуха в гидроаккумуляторе – важный технический параметр напорной емкости, который является неизменным и указан производителем на корпусе прибора.

Для определения уровня давления следует учитывать параметр высоты закачанной жидкости в действующей системе. При этом давление всегда должно оставаться меньше данного показателя.

Расчет выполняется по следующей формуле: на 1 метр коммуникаций – 1 метр давления водяного столба (1 бар).

Датм. = (Вмакс.+6)/10, где

Вмакс. – максимальная высота водозаборной точки – душевая, бойлер. Для этого выполняется замер, на какой высоте расположена точка относительно установленного бака и подставляется в формулу для определения рабочего давления.

Пример: для домовладения из 2 этажей величина рабочего давления воздушных масс в гидробаке составит (8 + 6)/10 = 1,4 атмосферы. Если внутреннее давление ниже, тогда вода не будет подниматься до второго этажа.

Стандартное заводское значение давления – 1,5 атмосферы. Впрочем, в разных устройствах оно может быть различным, поэтому для точного измерения необходимо использовать манометр, присоединенный к ниппелю бака.

Максимальное значение давления в современных гидробаках не превышает 10 атмосфер.

Схема монтажа гидроаккумулятора с поверхностным насосом

Прежде чем выполнить подключение гидроаккумулятора, обязательно проводится проверка рабочего давления, которое должно на 0,3-1 бар быть ниже давления насосного оборудования.

Для установки гидробака потребуются:

• пятивыводный штуцер;
• регулирующее реле давления;
• манометр;
• герметик.

Штуцер используется для подсоединения гидробака, поверхностного насоса, а также измерительного оборудования. Пятый элемент выхода предназначается для подвода подающей водяной трубы.

Установка выполняется в следующем порядке:

1. Штуцер подсоединяется к баку через фланцевый соединитель с клапаном впуска или прочный шланг.
2. К штуцеру фиксируется манометр, регулирующее реле и водопроводная труба, проложенная от насосного оборудования.
3. Далее подключается реле. Для этого демонтируется верхняя крышка на корпусе для обнажения рабочих контактов – для насоса и сети. К соответствующему контакту подсоединяется питающий провод от насосного оборудования, а к другому контакту – провод электропроводки.

Важно! Некоторые модели реле производятся без специальных меток, поэтому подключение рекомендуется поручить специалистам.

1. Соединения резьбой тщательно герметизируются.
2. Проводится тестовый запуск насоса и проверка работоспособности всей системы.

Схема монтажа гидроаккумулятора к погружному насосу

Схема подключения гидробака аналогична предыдущей, разница заключается в способе установки насоса.

В системе водоснабжения от погружного насоса используется обратный клапан, который препятствует выходу воды из мембраны обратно в гидросооружение. Клапан монтируется перед подающей трубой на насосном оборудовании, в некоторых случаях для этого проделывается на крышке внутренняя резьба.

Для подсоединения используется штуцер нужного диаметра с наружной резьбой. После установки клапана к нему подводится подающая водная труба требуемой длины.

Длина определяется достаточно просто: конец веревки с грузилом опускается в гидросооружение и делается отметка верхней точки конструкции. Далее веревка поднимается и выполняется замер длины от грузила до верхней точки. От готового значения отнимается высота от точки до места, где труба из гидросооружения прокладывается в грунт, а также длина насосного оборудования с клапаном. Оптимальная длина трубы – когда оборудование возвышается над днищем скважины или колодца на высоту до 35 см.

Предотвращение воздушных пробок

В любой системе водоснабжения присутствуют воздушные массы, содержащиеся в воде. Проникая в расширительный бак, они выделяются из жидкой среды и накапливаются, что может стать причиной образования воздушных пробок на различных участках системы.

Для борьбы с пробками вертикальный гидробак оснащается особыми клапанными фитингами, расположенными в верхней части конструкции, которые способствуют выведению лишних воздушных масс, выравниванию давления жидкости и воздуха в герметичной мембране.

Горизонтальный бак комплектуется дополнительным трубопроводным узлом, включающим в себя слив, ниппель для вывода воздуха и шаровой кран.

Вне зависимости от способа монтажа стравливание излишков воздуха из гидроаккумуляторов проводится после полного слива жидкости.

Профилактика, ремонт и устранение поломок

Любые типы гидроаккумуляторов для систем водоснабжения требуют комплексного обслуживания и своевременной профилактики.

Причин поломок расширительных баков существует огромное количество, но основными из них являются высокая частота включений насосного оборудования, подача воды через обратный клапан, низкий напор воды, низкое рабочее давление в гидробаке, повреждение внутренней мембраны или наружных стенок корпуса, неправильно подобранный объем бака.

Чтобы устранить серьезные поломки и предотвратить аварийное состояние бака, требуется проведение регулярных проверок и профилактики устройства.

Некоторые поломки устраняются следующим образом:

1. Давление воздуха увеличивается путем нагнетания через ниппельное отверстие при помощи насосного или компрессорного оборудования.
2. Поврежденная поверхность мембраны или корпуса восстанавливается в СЦ (сервисном центре). При наличии серьезного повреждения проводится их замена.
3. Разница в давлениях выравнивается путем значительного увеличения дифференциала с учетом частоты рабочих включений установленного насосного оборудования.
4. Достаточный объем гидробака определяется до начала монтажных работ.

Чтобы обеспечить бесперебойность системы, в ней не должно быть воздушных пробок. Периодичность проверок – 1 раз каждые 3 месяца. В этот период проводится полный контроль над выставленными порогами срабатывания насоса, настройками реле, герметичностью корпуса, исправностью мембраны и отсутствием протечек.

Неправильная настройка любого элемента системы может повлиять на работоспособность и долговечность гидробака.

Гидроаккумулятор для горячей воды и холодного водоснабжения успешно применяется в частных домовладениях. Грамотное подключение и настройка прибора обеспечат длительный срок эксплуатации и эффективную работу системы водоснабжения.

Гидробаки для систем водоснабжения представлены в виде специальных устройств, включенных в бытовые и промышленные системы водоснабжения.

Установка этих изделий производится для того, чтобы понизить избыточное давление в системе. Гидробаки довольно часто называют мембранными баками.

Это связанно с тем, что внутри устройства располагается резиновая прокладка – . Она разделяет устройство на две части.

1 Описание устройства и назначения бака

Мембранные баки для систем горячего водоснабжения представлены в виде специальной емкости. Расширительный бачок, контролирующий необходимый уровень давления в системе и обеспечивающей водоснабжение дома, представлен в виде резиновой груши.

Она соединена с корпусом бачка с помощью специального фланца. Фланец имеет резьбовое соединение, а схема соединения подробно демонстрирует его подключение к водопроводной магистрали.

Мембранные баки для систем водоснабжения, обеспечивающие оптимальное давление, устроены таким образом, что пространство между корпусом и мембраной подвергается заполнению воздухом. Давление внутри этого пространства равняется 1,5-2 барам.

Схема представленного устройства имеет ряд особенностей, позволяющих поддерживать номинальное давление, как в бытовых, так и в промышленных установках. Схема гидробака достаточно проста, устройство состоит из:

• Корпуса с резиновой мембраной;
• Фланца;
• Ниппеля;
• Клапана для удаления воздуха;
• Фитинга, закрепляющего мембрану.

Вода, на которую действует давление, из попадает по водопроводной системе в мембрану.

В результате этого мембрана увеличивается в размерах. Расширительный бак способствует значительному увеличению воздушного объема.

Между стенкой и мембраной этот объем уменьшается, что впоследствии приводит к тому, что давление существенно увеличивается.

Система горячего водоснабжения частного дома сконструирована таким образом, что при установлении нормального уровня давления, производится размыкание контактов реле.

Воздух, который накапливается в пространстве между мембраной корпусом , оказывает давление на грушу с водой, которая находится внутри.

Схема, по которой осуществляется водоснабжение частного дома, продумана таким образом, что при открытии крана, подающего воду, будет напрямую задействована встроенная мембрана. Давящий на нее воздух будет производить выталкивание воды из резервуара прямиком в кран.

1.1 Классификация и описание

Гидробаки подразделяются на две разновидности: вертикальные и горизонтальные. Это разделение возникло из-за разных способов крепления устройств.

Объединяет данные изделия то, что во всех модификациях в той части, где находится вода, будет постепенно накапливаться воздух.

В вертикальных модификациях удаление воздуха осуществляется посредством специального ниппеля.

В устройствах горизонтального типа все несколько сложнее – требуется наличие шарового крана и канализационного слива.

Изделия, окрашенные в красный цвет, предназначаются для обеспечения . Несмотря на то, что мембрана в таких агрегатах достаточно прочна, использовать их в системах подачи холодной воды не рекомендуется.

Устройства синего цвета предназначены для включения в системы холодного водоснабжения. Рабочий порог безопасного давления у синих модификаций в большинстве случаев не превышает 8 бар.

В обеих вариациях мембрана изготавливается с применением пищевой резины, которая безопасна и не содержит вредных для человеческого организма примесей.

Цена на расширительные баки в большинстве случаев зависит от особенностей модификации, типа устройства и фирмы-производителя.

Гидробак Aquasystem, напольный:

• Рабочий объем: 80 л;
• Максимальная рабочая температура: +100 °C;
• Расположение: горизонтальное;
• Максимальное рабочее давление: 10.0 бар;
• Цена: 70-75 $.

Гидробак AFCV 50, настенный:

• Рабочий объем: 70 л;
• Максимальная рабочая температура: +95 °C;
• Расположение: вертикальное;
• Максимальное рабочее давление: 8.4 бар;
• Цена: 67-72 $.

Гидробак Aquapress ACR 8, универсальный:

• Рабочий объем: 90 л;
• Максимальная рабочая температура: +99 °C;
• Расположение: вертикальное;
• Максимальное рабочее давление: 9.0 бар;
• Цена: 45-50 $.

При выборе агрегата самым простым решением будет приобретение 24-литровой модификации. Устанавливать его нужно на как можно более близком к насосу расстоянии.

Для того чтобы правильно выбрать изделие, нужно иметь в виду несколько критериев, которые влияют на выполнение расчета эффективности.

Нужно точно знать параметры производительности насоса. Как правило, это значение приравнивается к 40 л/мин.

Во внимание принимается и значение пикового водопотребления. В среднем максимальный параметр расхода воды для душа будет составлять 10л/мин., для туалета – 7 л/мин., для кухни – 6 л/мин.

При таких значениях расхода воды вполне подойдет бак объемом в 100 литров. Следует обратить внимание на те агрегаты, которые смогут обеспечить внутренне рабочее давление в 1,5 бара. Проверять этот показатель следует минимум один раз в год.

1.3 Как правильно монтировать гидробак?

При установке агрегата обязательно следует соблюдать рекомендации, обозначенные заводом-изготовителем.

В идеале установка должна производиться квалифицированным специалистом, однако при должном соблюдении общих правил выполнить ее можно самостоятельно.

Перед монтажом следует учесть не только показатель веса изделия, но и номинальный объем воды, который буде в нем впоследствии находиться.

Установка производится в отапливаемом помещении – переохлаждение агрегата крайне недопустимо.

Важно соблюдать все требования к условиям места монтажа, которые оговариваются изготовителем.

В процессе монтажа важно не допускать статических нагрузок и механических повреждений корпуса агрегата.

Во избежание возникновения посторонних шумов и вибраций необходимо производить закрепление устройства с помощью заранее подготовленных резиновых прокладок.

Накопительный бак для водоснабжения должен монтироваться таким образом, что бы по завершению установки к нему мог иметься свободный доступ.

1.4 Как заменить мембрану гидробака? (видео)

Современный автономный водопровод в обязательном порядке должен быть укомплектован емкостью для хранения некоторого количества воды. Конечно, самый простой вариант такого устройства – пластиковый или металлический бак, установленный где-нибудь на чердаке.

Однако гидроаккумуляторы для водоснабжения уверенно вытесняют обычные накопители, поскольку они удобнее и лучше влияют на состояние системы.

В предложенной нами статье подробно описаны виды гидроаккумуляторов, приведены правила из выбора. Мы детально передали, как производится установка оборудования и его регулировка. Приведенные нами рекомендации обеспечат беспроблемную эксплуатацию устройства и продлят его рабочий ресурс.

Гидроаккумулятор, он же гидробак, он же аккумуляторный или напорный бак – это разные названия одного и того же устройства.

Снаружи это действительно металлический бак, а внутри емкость разделена на две части специальной резиновой прокладкой, которую иногда называют мембраной.

Галерея изображений

Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак - необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.

Как устроен и работает гидроаккумулятор?

Гидроаккумуляторы нередко называют , поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка - мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой - воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.

Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения

Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.

На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации

Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.

Для чего необходим такой накопитель?

При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:

• значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
• предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
• поддерживать в системе определенное давление;
• предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:

Виды мембранных баков и их особенности

Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент. В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки. В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.

С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.

Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:

1. Отключить электропитание.
2. Открыть кран смесителя.
3. Дождаться, пока бак опустеет.
4. Закрыть кран.
5. Подключить систему к электропитанию, чтобы бак снова наполнился.

Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.

Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды

Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей. Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины. Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.

Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.

Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.

Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.

Обратите внимание на материал об устройстве и принципах работы насосных станций:

Причины поломок и способы их устранения

Самая уязвимая часть гидробака - резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.

Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака

Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.

О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.

Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:

1. Приобрести новую мембрану, точно соответствующую порванной.
2. Аккуратно разобрать гидробак, отвинтив соединительные болты.
3. Вынуть порванную мембрану.
4. Установить на ее место новую мембрану.
5. Собрать гидробак.
6. Равномерно затянуть все болты.

Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.

О распространённых неисправностях и о том, как их устранить, вы узнаете в нашем материале:

Еще одна ошибка - использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.

Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак) служит для поддержания давления в напорной системе водоснабжения, и при использовании совместно с реле давления позволяет создать автоматическую станцию на базе погружного или поверхностного насоса. Основное назначение гидроаккумулятора в системе — поддержание и плавное изменение давления жидкости в системе.

Дополнительные функции, которые выполняет гидроаккумулятор, следующие:

• Защита от гидроудара (изменения давления в жидкости, вызванного мгновенным изменением её скорости)
• Обеспечение минимального запаса воды
• Ограничение повторно-кратковременных включений насоса

Таким образом, именно гидроаккумулятор позволяет сделать возможным использование реле давления и автоматизировать процесс подачи воды. Без гидроаккумулятора, реле не может работать корректно, поскольку мгновенное изменение давления в системе (в момент открытия крана, отключения или подключения новых потребителей, включения или выключения насоса и т.п.) вызывало бы постоянное срабатывание реле. А это, в свою очередь, ведет к нестабильности подачи, перегреву или поломке электродвигателя, поломке реле.

Так как вода практически не сжимаема, то включение насоса в системе с реле давления, но без гидроаккумулятора, вызвало бы мгновенное увеличение давления в системе и реле тут же среагировало бы на это и отключило насос. С другой стороны, при открытии крана давление тут же упало бы и реле среагировав, включило насос.

Коэффицент сжимаемости воды = 5 x 10^10 1/ Па. Т.е. увеличение давления воды (напора, создаваемого насосом) практически не вызывает изменения её объема (это сотые доли процента). Поэтому давление менялось бы в системе с большой скоростью, что вызывало бы постоянное срабатывание реле.

Надо четко уяснить, что гидроаккумулятор никакого давления не создает и потребителю воду сам не качает — все это делает насос. Он только поддерживает то давление жидкости, которое в нем создано насосом и подает воду в тот момент времени, пока открыт кран потребителя и насос не включился. Например вопрос «Какой объем гидроаккумулятора мне нужен если у меня два душа?» не совсем корректен. Потому что при пользовании душем (одним или двумя), гидроаккумулятор подает воду только до момента включения насоса, а затем все оставшееся время пользования воду подает только насос. И остановится он только после того, как все краны перекроются и давление в баке поднимется до давления выключения.

Иногда бывает так, что насос выключается даже в то время, когда потребители пользуются водой. Однако такой режим работы нежелателен (поскольку через короткое время насосу опять придется включиться) и говорит о том, что подбор насоса и/или настройки всей системы выполнены неправильно (в большинстве таких случаев надо изменить настройки реле давления).

Любой гидроаккумулятор разделен мембраной на две полости: воздушную и водяную. За счет подачи воды под давлением в водяную полость бака, мембрана расширяется и сжимает воздух в воздушной полости. Тем самым мембрана уравновешена давлением с двух сторон (P1V1 = P2V2). Давление будет расти до тех пор, пока насос не отключится по уставке реле давления (давление отключения насоса). В момент начала расхода воды, воздух давит на мембрану, тем самым, выталкивая воду из гидроаккумулятора. Давление воды медленно падает и при достижении давления включения насоса, реле замкнет контакты и насос запустится. Такова принципиальная схема автоматической работы насоса совместно с гидроаккумулятором и реле давления.

Каким должно быть давление воздуха в воздушной полости гидроаккумулятора?

Давление в воздушной полости гидроаккумулятора должно быть на 10% меньше давления включения насоса.

Причем давление воздуха нужно измерять только на отключенном от системы баке (без давления воды). Давление воздуха нужно регулярно контролировать и по необходимости приводить в норму, это заметно продлит жизнь мембране. С этой же целью не рекомендуется делать перепад давления между включением и выключением насоса слишком большим. Оптимальным является перепад в 1,0-1,5 атм. Бóльшие перепады сильнее растягивают (нагружают) мембрану, тем самым уменьшая её срок службы, и более того, большие перепады давления не комфортны при пользовании водой.

Гидроаккумуляторы рекомендуется устанавливать в местах не подверженных затоплению и с невысокой влажностью. В этом случае фланец гидроаккумулятора прослужит намного дольше. Поскольку никаких нагрузок баком не воспринимается, нет необходимости в дополнительном креплении. Гидроаккумулятор можно просто устанавливать на пол на штатные опоры.

При выборе конкретной марки гидроаккумулятора следует обратить внимание на материал мембраны, наличие сертификатов и санитарно-гигиенических заключений, удостоверяющих, что гидроаккумулятор предназначен для использования в системах с питьевой водой. Также не лишним будет убедиться в наличии запасных мембран и фланцев, чтобы в случае проблем не пришлось покупать полностью новый бак.

Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления). Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар.

Часто возникает вопрос о том, сколько воды находится в гидроаккумуляторе?

Например, если отключат электричество, сколько литров воды можно будет использовать?

Это значение зависит от установок реле давления. Как нетрудно догадаться, чем выше разница по давлению, между включением и выключением насоса, тем больше воды войдет в гидроаккумулятор, однако эту разницу необходимо лимитировать по причинам изложенным выше.

В качестве примера мы приводим таблицу заполняемости гидроаккумуляторов.

Согласно этой таблице, в 200 литровом гидроаккумуляторе при следующих установках реле давления:
Включение насоса — 1,5 бар
Выключение насоса — 3,0 бар
Давление воздуха — 1,3 бар

Запас воды составит 69 литров, что составляет примерно треть от всего объема.

В заключение несколько слов о необходимом объеме гидроаккумулятора.

V t = K x A max x ((P max +1) x (P min +1)) / (P max - P min) x (P возд. + 1)

A max — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
P max —давление выключения насоса, бар
P min — давление включения насоса, бар
P возд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50 У со следующими установками:

P max = 3,0 бар
P min = 1,8 бар
P возд. = 1,6 бар
А max = 2,1 м³/ч (35 л/мин)
K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)

V t = 31,41 литр

Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л.

Отметим, что объем бака на уровне 24-50 литров прекрасно согласуется с другими методиками расчета гидроаккумуляторов для бытовых систем водоснабжения и эмпирическими рекомендациями различных производителей насосного оборудования.

Бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии, однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема (см. выше таблицу заполняемости). И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.

Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.

С моделями и ценами на гидроаккумуляторы можно ознакомиться в разделе «