Гидроаккумулятор для систем отопления: устройство и принцип работы

Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения

Как стало понятно из всего написанного выше, мембранный бак – это не просто ёмкость с водой. Это специальное устройство, вовлеченное в непрерывный рабочий процесс. Поэтому и процедура его установки совсем не так проста, как это может показаться. Закреплять его следует очень тщательно, учитывая факторы вибрации и шума.

Необходимо закреплять гидроаккумулятор на поверхности с помощью резиновых прокладок, чтобы уменьшить уровень шума при его работе и сократить влияние вибраций на само устройство

К полу его крепят с применение резиновых прокладок, а к трубопроводу – с помощью переходников из резины. И ещё следует учесть, что диаметр подводки не может уменьшаться на выходе гидросистемы.

С новым баком следует обращаться особенно осторожно, заполняя его водой под слабым напором. Мембрана от долгого хранения могла слежаться

Резкая струя воды может её повредить и даже полностью вывести из строя. Правильнее удалить из груши мембраны весь воздух до того, как вы приступите к заполнению её водой. Место для установки гидроаккумулятора должно быть выбрано с учетом его доступности.

Процесс подключения гидроаккумулятора производится в стандартной последовательности:

Как выбрать гидроаккумулятор

Прежде всего, надо определиться для какой системы планируется использовать гидроаккумулятор.

Для прибора, который будет следить за подачей холодной воды, надо исходить из количества человек, проживающих в доме и по нормам расхода холодной и питьевой воды на одного человека приобрести подходящий гидроаккумулятор.
Агрегат, подающий горячую воду, также приобретается после расчета расхода горячей воды на одного человека в сутки.
Гидроаккумулятор, обеспечивающий бесперебойную работу отопительной системы, выбирается исходя из площади отапливаемых помещений. В зависимости от этого выбирается емкость гидробака.

Также необходимо учесть, что работа всего агрегата основана на использовании мембранной емкости, которая находится внутри гидробака.

Выбор гидроаккумулятора

Именно от ее живучести зависит срок службы всей системы. Для холодной воды лучше приобрести бак с мембраной из изобутированной резины, вода из которой безопасна для использования при приготовлении пищи.

Далее, делая выбор, нужно уделить внимание фланцу, который обеспечивает крепление системы подачи воды. Его качество влияет на срок работы гидроаккумулятора

Фланец гидроаккумулятора

Чем качественнее фланец, тем дольше будет работать гидроаккумулятор. Изготавливается из оцинкованной стали, нержавейки или композиционной пластмассы.

Расчет оптимального объема гидробака

ГОСТа по объему гидробака не существует. Каждый выбирает емкость для использования воды индивидуально. Исходить надо из двух параметров.

Размеры гидробака

Размер подсобного помещения, куда будет устанавливаться как минимум один гидробак. Для примера, размер бака на 100 литров – это бочка, стоящая вертикально, высотой около 850 мм, и диаметром 450 мм.
Далее нужно просчитать потребляемое количество воды каждым членом семьи (примерно). Также, учесть расход воды при стирке, мойке посуды и других хозяйственных нуждах. В любом случае, даже если при расчетах была допущена ошибка, всегда можно заменить бак с увеличением его емкости.

Обслуживание

Сменная мембрана для гидроаккумулятора

Самое слабое место бака – резиновая мембрана. В процессе работы она постоянно растягивается и сжимается. Если давление воздуха внутри маленькое, резина будет растягиваться сильнее, что в конце концов приведет к ее разрыву. Тогда придется покупать новую и менять ее самостоятельно.

При разрыве мембраны манометр будет показывать резкие скачки и падения давления. При нажатии на ниппель вместо воздуха оттуда будет вытекать вода. Это означает, что воздуха там не осталось, а вся емкость заполнена жидкостью. Из крана в доме будет выходить воздух вперемешку с водой.

При замене резины необходимо следить, чтобы ее горловина плотно и равномерно была уложена и зафиксирована фланцем. Если край соскользнет, вода будет вытекать и работу придется делать заново.

Нельзя использовать герметик в местах соединения металла и резины. Это приводит к скольжению и возникают протечки из-за неплотного прилегания деталей.

К распространенным неисправностям относят поломки ниппеля, когда он не закрывается и выпускает воздух. Деталь можно приобрести в сервисном центре и заменить самостоятельно.

Критерии выбора

Для долгосрочной эксплуатации специалисты рекомендуют приобретать модели с грушей. Мембранные гидроаккумуляторы более подвержены коррозии, так как мембрана не способна изолировать стенки корпуса от воздействия воды. Однако для моделей с грушей ремонт более сложен, чем для мембранных аналогов. Выбирая накопитель, также нужно учитывать и будущий расход воды.

Если пользователей будет больше, то и гидроаккумулятор требуется соответствующий. Перед установкой необходимо учесть следующее:

количество пользователей;
количество водоразборных точек;
количество бытовых сантехнических приборов;
наличие нагревательных элементов.

Обе процедуры обладают примерно одинаковой сложностью и сопоставимыми затратами на оборудование.

Нужен ли запас емкости

Многие люди полагают, что одна из задач аккумулятора – это создание резерва воды. Однако это не так и функции устройства, абсолютно другие. Конечно, небольшой запас по емкости нужен – бывают случаи, когда потребление воды может увеличиться. К тому же, немного увеличенный объем положительно скажется на работе всего оборудования.

Однако, учитывая цену, переплачивать лишние деньги за дополнительную емкость не нужно. Для этих целей предназначены специальные пластиковые резервуары, которые встраиваются в систему водопровода.

Тем более, если в будущем планируется увеличение точек потребления – можно купить дополнительный гидробак. Их общий объем будет суммироваться. Например, если в системе установлено два устройства на 40 и 80 литров, то общая рабочая мощность получится 120 л.

Оптимальное давление

Чтобы ГА хорошо справлялся со своими задачами, в нем должно быть правильно выставлено давление. Вообще, расчет необходимой величины делается исходя из того, что на каждые 10 метров подъема, требуется 1 атмосфера. К тому же, еще одна атмосфера, обеспечивает нормальное давление в системе водопровода.

Например:

гидроаккумулятор установлен в подвале, а до самой верхней точки получается расстояние в 6 метров;
таким образом, 0.6 атмосфер потребуется для подъема воды и еще одна для работы;
т. е. рабочее значение будет составлять 1,6 атмосфер.

При установке необходимо сразу же проверить это значение, и если оно ниже нормы, то закачать в бак воздух. Также, нужно правильно настроить реле давления. Ведь от этого будет зависеть частота включения насоса и напор воды в системе.

Характеристики

Выбирая горизонтальный гидробак, следует рассматривать его объем и рабочее давление в качестве двух взаимосвязанных показателей. При этом по показателю давления специалистами рекомендовано применение резервуаров со значением на 0,1–0,5 бара ниже оптимальной нагрузки на насос в момент включения. Если приемлемым уровнем давления для определенного насоса является 1,7 бара, то бак следует приобретать со значением, равным 1,4–1,6 бара.

Что касается различных вариантов объема резервуара, то для домашних автономных систем подачи воды нормальным считается показатель объема порядка 80 литров. Еще более оптимальной является емкость бака, равная 100 л.

Если намечено водоснабжение более чем 5 точек потребления, то возникает необходимость установить гидроаккумулятор объемом уже на 200–300 л. Такой резервуар способен взаимодействовать с перекачивающими воду агрегатами мощностью свыше 2 кВт.

Принцип работы гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор, часто называемый гидробаком, работает в одной системе с насосом, реле давления и фильтрами водоподготовки. Суть его работы сводится к накоплению водопроводной воды с помощью насоса нагнетания и по достижению в баке определенного давления — отдаче воды потребителям. Таким образом сглаживаются скачки давления, а внутридомовые системы водопровода и отопления защищаются от негативного внешнего воздействия.

Конструктивно гидробак представляет собою стальной толстостенный цилиндр с горловиной и золотником на одной стороне и ниппелем на противоположной. К горловине с помощью шайбы крепится мембрана или баллон цилиндрической формы из эластичного материала.

Водопроводная вода нагнетается в гидроаккумулятор через золотник, и мембрана растягивается. По достижению определенного давления (а значит и объема накопленной внутри бака воды) работа насоса прекращается и становится возможной отдача накопленного во внутреннюю домовую сеть потребителям.

Давление в гидробаке создается заранее накопленным воздухом во второй его половине. Это делается с помощью обычного воздушного насоса, к примеру для подкачивания шин автомобилей.

По мере накачивания воды насосом мембрана сжимает воздух (ниппель не дает ему выйти) и создается избыточное давление. В дальнейшем именно оно создает стабильный напор воды для потребителей. Реле давления отслеживает его изменения и при достижении минимума (когда гидроаккумулятор практически опустошен) включает нагнетательный насос. Начинается заполнение гидробака, и цикл повторяется по новому.

Как выбрать гидроаккумулятор?

Основополагающий критерий гидроаккумулятора для любой системы водоснабжения – объем

Как определить оптимальную вместительность резервуара для своих нужд? Тут нужно принимать во внимание четыре важнейших фактора: мощность насосного оборудования; количество домочадцев, которые пользуются водопроводом; число точек забора, включая не только краны и выходы под сантехнику, но и выходы для бытовой техники; максимальное число включений/отключений насосного оборудования за час

При выборе устройства важно правильно рассчитать объем

Специалисты вывели определенные ориентиры для расчета объема гидроаккумулятора. Например, если число домочадцев не превышает трех человек, а насос развивает мощность около 2 куб.м./ч, то вам будет достаточно бака вместительностью 24 л. Если число потенциальных пользователей варьируется от четырех до восьми, а мощность насоса составляет 2,5 куб.м./ч, покупайте гидрорезервуар объемом 50 л.

Но это мы рассмотрели минимальные объемы баков для удовлетворения бытовых нужд. Если же вы покупаете гидроаккумулятор с целью резервирования большой массы воды на случай длительных отключений электроэнергии, их объем может быть неограниченным. Хорошее решение для таких ситуаций – приобретение бака с возможностью подсоединения к нему дополнительных резервуаров.

Совет. Покупая бак, не забывайте, что чем меньше его объем, тем чаще возникает необходимость включения насоса и тем выше риск его преждевременного износа. Как правило, количество максимальных включений/выключений насосов колеблется в рамках 20-30 циклов за час – все, что выше неизбежно приводит к скорой деформации прибора.

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.

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти вполовину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Обслуживание

Сменная мембрана для гидроаккумулятора

Сборка станции

Процесс сборки осуществляется на будущем месте эксплуатации, когда уже организована водоснабжающая линия от источника — колодца или скважины. К насосу подключаются комплектные патрубки для ввода и вывода. Далее к ним подсоединяются шланги — соответственно, от источника забора и от контура подачи воды к месту использования. Линий отдачи может быть несколько в зависимости от конструкции станции. Правильно собрать насосную станцию своими руками без гидроаккумулятора для нескольких потребителей можно только с учетом нагрузки на электросеть. По мере увеличения отходных каналов будет повышаться и производительность. Поэтому рекомендуется выполнять заземление при помощи устройства защитного отключения. Подобные устройства обычно присутствуют в комплекте, как и управляющая фурнитура с датчиками, измерительными приборами и автоматами. Последние вводятся в инфраструктуру станции на завершающей стадии установки.