Гидроаккумулятор для водоснабжения. Устройство, расчеты и принцип работы

Для нормализации давления в системе отопления используется целых ряд устройств. Но важнейшим из них является расширительный бак или гидроаккумулятор. Его конструкция дает возможность в автоматическом режиме стабилизировать показатели давления теплоносителя при изменении температурного режима.

Назначение

Гидроаккумулятор устанавливается только для систем отопления закрытого типа. Они характеризуются высоким давлением воды, которое происходит вследствие ее нагрева. Поэтому при превышении допустимого показателя необходима система компенсации. Для этого и предназначен гидроаккумулятор.

Он представляет собой стальную конструкцию, которая внутри разделена на две камеры. Одна из них предназначена для заполнения водой из системы отопления, а вторая служит воздушным компенсатором. Для установки оптимального показателя давления в воздушной камере в гидроаккумуляторе предусмотрен клапан. С его помощью изменяют степень нагнетания воздуха, тем самым адаптируя устройство под параметры конкретной системы отопления.

Камеры разделяет эластичная мембрана или баллон из резины. При поднятии температуры воды в трубах выше критической происходит скачок давления. Жидкость, расширяясь, начинает давить на стенки разделительной мембраны. Она же, в свою очередь, под действием этой силы увеличивает объем заполнения водяной камеры. Это приводит к нормализации давления внутри всей системы.

Правила подключения, схема

При монтаже гидроаккумулятора следует руководствоваться определенными правилами. Прежде всего – необходимо выбрать участок в тепловой магистрали, где он будет установлен. Специалисты рекомендуют монтировать расширительный бак в обратную трубу с охлажденной водой. Но в то же время он должен быть установлен до насосного оборудования. Общая схема монтажа выглядит следующим образом.

Как видно, в качестве защиты магистрали от перепада давлений жидкости на выходе из отопительного оборудования установлен предохранительный клапан. Он выполняет те же функции, что и гидроаккумулятор, но рассчитан на более высокие скачки давления. Расширительный бак необходим для нормализации работы отопления при небольших перепадах давления.

Перед началом монтажа следует учесть следующие особенности:

• Выбор места установки. Основным требованием к нему является свободный доступ к устройству. В особенности это касается регулировочного клапана воздушной камеры.
• На участке между насосом и расширительным баком не должно стоять другой запорной или регулирующей арматуры. Она может внести существенные изменения в гидравлическом сопротивлении.
• Температура в помещении, где устанавливается гидроаккумулятор, не должна быть ниже 0°С.
• Его поверхность не должна испытывать механические нагрузки или внешние воздействия.
• Срабатывание редуктора давления на выпуск воздуха из камер должно быть установлено согласно параметрам отопительной системы.

Руководствуясь этими правилами можно самостоятельно установить расширительный бак. Но при этом следует соблюдать правила подключения, использовать изделия из качественного материала и рассчитать оптимальный объем бака.

Для расчета необходимо знать общий объем системы отопления, оптимальную и максимальную величину давления в ней, а также коэффициент расширения воды. Формула для вычисления величины гидроаккумулятора мембранного типа:

• е – коэффициент расширения воды – 0,04318;
• С – общий объем системы отопления;
• Pi – начальное давление;
• Pf – максимальное давление.

Рассмотрим пример расчета для отопления с общим объемом 500 л, оптимальным показателем давления в 1,5 бар, а максимальным – 3 бар.

В данном случае оптимально подобрать гидроаккумулятор общим объемом 50 л.

2014-10-13

Расширительные баки закрытого типа и гидроаккумуляторы имеют примерно одинаковую конструкцию: прочная металлическая оболочка, разделенная внутри резиновой мембраной на две секции.

В одной секции находится вода, в другой воздух. При увеличении давления воды воздух сжимается, размер секции с воздухом уменьшается, а мембрана прогибается, вода вытесняет воздух. У прибора с одной стороны имеется подключение к системе водоснабжения, с другой – золотник для подкачки воздуха.

Но названия приборам присваивается не из-за конструктивных особенностей, а по предназначенияю.

Предназначение

• Расширительные баки предназначены для компенсации расширения воды вследствие нагревания в схемах отопления, а также горячего водоснабжения (ГВС).
• Гидроаккумуляторы предназначены для аккумулирования объемов воды под давлением в системах водоснабжения, в которых имеется напорный насос, для уменьшения частоты включения этого насоса и для сглаживания гидроударов. Дополнительная функция – запас воды пищевого качества до 1/3 от общего объема бака.

Нюанс в том, что и для горячего и для холодного водоснабжения применяется один и тот же прибор, но называться он может по разному, в зависимости от того что делает в конкретной схеме — либо накапливает (аккумулирует) запас воды, либо берет ее излишек при тепловом расширении.

• Особенность конструкции гидроаккумулятора чаще в том, что внутри находится не мембрана, а груша из пищевой резины, которая и закачивается водой. Вода с корпусом бака не контактирует.
• Расширительный бак для системы отопления выполнен с мембраной из технической резины, которая делит корпус на два отсека, а теплоноситель (не всегда вода) контактирует и непосредственно с корпусом.

Как различать

На вид все мембранные баки схожи между собой. Бытует мнение, что для системы отопления – красные, а водоснабжения – синие. Но оно не до конца верно, так как отдельные производители применяют другие цвета.

На самом деле приборы можно различить между собой только по техническим характеристикам, которые указаны на шильдиках на самих приборах:

• Все приборы для водоснабжения, в том числе и для ГВС – невысокая температура – до 80 град С, но повышенное давление – до 12Атм;
• расширительные баки для отопления – повышенная температура – до 120 град С, но низкое давление до 4 Атм.

Как работают схемы аккумуляции воды

Гидроаккумулятор в схеме водоснабжения сглаживает скачки давления, которые возникают при заборе воды из системы, т.е. при открытии крана, и уменьшают количество включений насоса, которое не должно быть более 50 раз в 1 час.

При заборе воды в объеме чашки, гидроаккумулятор отдаст этот объем, давление в системе понизится, но не на столько, чтобы реле давления включило насос. При заборе большего объема (например в объеме ведра), давление упадет на столько, что включится насос и наполнит прибор. Расширительный бак в системах горячего водоснабжения и отопления принимает лишний объем воды возникающий при ее нагревании.

Если бы не было подобного устройства, то в нагревающейся замкнутой схеме очень быстро бы поднялось давление выше критического, так как жидкость практически не сжимается. Это приводило бы к сбросу воды с аварийного клапана давления, который обычно настраивается на давление в 3 атм.

На практике, если такой клапан постоянно пропускает воду, то это свидетельствует о неисправности аккумулирующего устройства. Если аварийный клапан отсутствует, то при нагревании произойдет разрушение самого слабого места системы.

Когда в системе горячего водоснабжения нужен расширительный бак

Это закономерный вопрос, ведь горячее водоснабжение может выполнятся по разному. Если имеется проточный нагреватель, например газовый двуконтурный котел, который нагревает струю воды непосредственно при ее заборе, то естественно расширительный бак не нужен.

Если в системе вода нагревается в замкнутом бойлере большой емкости (более 100 литров) то тогда требуется установка расширительного бака в дополнение к предохранительному клапану. На который надеяться не правильно, так как он вовсе не рассчитан на частое срабатывание и при частых включениях просто начинает течь.

Как подобрать объем прибора для отопления

Основной вопрос, который возникает у пользователя — какой объем такого водо-аккумулирующего устройства нужен? При этом пользователь хочет приобрести меньший объем, так как он дешевле. Но приобретать нужно тот, который подходит по расчету.

Объем расширительного бака для отопления будет зависеть от объема теплоносителя в системе, давлений – предельного и установленного.Формула для расчетов объема приведена на фото:Объем теплоносителя указан в проектных данных, или его можно высчитать сложив все внутренние объемы элементов системы, наконец, в готовой системе его можно посчитать при заливке ведрами.

Для домашней системы — расчет объема «без лишних мучений» — 1/10 от залитого теплоносителя.

Какое предварительно давление нужно задать

На заводе-изготовителе обычно воздушную камеру заполняют азотом до давления 1,5 бар. Мембрана при этом прогибается и ее видно через штуцер подключения. Сохранность заводского давления свидетельствует о том, что мембрана целая и прибор пригоден к работе.

Но в дальнейшем мембранный бак необходимо подготовить для работы в конкретной системе. Существуют следующие правила определения давления :

• В системе холодного водоснабжения гидроаккумулятор накачивается воздухом на 0,2 атм. меньше, чем нижняя настройка реле давления насоса. Чаще нижнее значение реле давления – 1,4 атм. (давление включение насоса) а верхнее – 2,8 атм. Соответственно первоначальное давление в приборе – 1,2 атм. Такая настройка позволит избежать гидроударов при разборе воды и быстрого износа мембраны.
• В системе горячего водоснабжения расширительный бак накачивается воздухом до давления больше, чем давление, при котором насос выключается (верхний предел срабатывания реле давления). В этом случае бак не будет отдавать остывшую воду в систему водоснабжения. Но застоя воды бояться не стоит, прибор сделан так, что груша постоянно омывается потоком свежей воды.
• В системе отопления – воздушная камера расширительного бака закачивается до давления на 0,2 атм. меньше, чем давление в холодной системе отопления. Обычно «холостое» давление в системе 1,5 атм, соответственно предварительно накачивается до давления 1,3 атм при холодной системе.

Как устанавливается

Обычное правило, что подключение к системе любого мембранного бака должно быть снизу, а воздушная камера сверху.

Но следует взять во внимание, что гидроаккумулятор можно разворачивать как угодно, подсоединение к водопроводу может быть, и сверху, и сбоку, ничего особенного в этом нет, если не имеется возражений производителя.

А подключение к отоплению должно быть только снизу прибора. Если это не соблюсти, и расположить воздушную камеру снизу, то при выходе из строя мембраны, при появлении в ней трещин, воздух тут же уйдет в систему отопления и завоздушит ее. Если же воздушная камера будет сверху, то и при растрескивании мембраны ничего страшного не произойдет, прибор сможет еще работать очень долгое время в обычном режиме.

На фото приведен пример схемы отопления с подключением в ней расширительного бака закрытого типа.

» Теплоаккумуляторы

Конструкция обогрева насчитывает, провода или трубы, циркуляционные насосы, крепежную систему, расширительный бачок котел отопления, радиаторы терморегуляторы, фиттинги, автоматические развоздушиватели, механизм управления тепла. На этой странице сайта мы сможем определить для вашего коттеджа необходимые части отопления. Любой элемент однозначно важен. Поэтому выбор частей системы необходимо осуществлять грамотно. Сборка отопления дачи насчитывает определенные элементы.

Гидроаккумулятор в системе отопления

Стабильная, исправно работающая водопроводная сеть – настоящая заслуга хозяина загородного дома. Каждый, кто занимался установкой и обслуживанием автономной системы, знает, как сложно предусмотреть сбои подачи воды, опасные для бытовой техники. Один скачок давления – и возникает риск поломки посудомоечной машины или газового водонагревателя. Чтобы предупредить возможные проблемы, необходимо обратиться к специалистам или подключить гидроаккумулятор своими руками.

Прежде чем заняться подключением гидроаккумулятора, необходимо познакомиться с его составляющими частями и назначением каждой из них.

Гидроаккумуляторы синего цвета предназначены для систем водоснабжения. Расширительные баки для отопительных систем имеют красный цвет

Схема устройства гидроаккумулятора: 1 – корпус из металла, 2 – мембрана. 3 – фланец с клапаном, 4 – ниппель для закачки воздуха, 5 – сжатый воздух, 6 – ножки, 7 – платформа для насоса

Гидроаккумулятором называется металлический резервуар, внутри которого находится мембрана из резины в виде груши. Резиновая (каучуковая) мембрана прикреплена к корпусу фланцем с патрубком.

Гидроаккумулятор накапливает воду, находящуюся под давлением. Давление в бытовых аппаратах (1,5 бара) создается при помощи воздуха, в производственных моделях – инертного газа.

Сжатый воздух можно закачать внутрь корпуса при помощи велосипедного или автомобильного насоса. Когда вода поступает внутрь бака, сжатый воздух предотвращает разрыв груши, оказывая сопротивление. С помощью его происходит и регулировка давления в гидроаккумуляторе. В процессе водоразбора вода из аппарата перемещается в систему.

Гидроаккумуляторы несколько отличаются по своему назначению, поэтому условно их можно разделить на 3 вида:

• Для холодной воды. Подает и накапливает воду, защищает оборудование от гидроударов при скачках давления. Защищает насос от изнашивания в процессе частых включений.
• Для горячей воды. Его отличие – способность функционировать в высокотемпературной среде.
• Для отопительных систем (расширительные баки). Они являются важной частью отопительных систем закрытого типа.

Насос перекачивает воду из скважины, колодца или водопровода по трубам в гидроаккумулятор, а точнее, в резиновую мембрану внутри него. Процесс длится, пока давление не достигнет определенной отметки. Необходимое давление выставляют на реле-регуляторе, обычно это 1-3 атмосферы. По достижении нужного показателя давления насос отключается (автоматически).

Предположим, включили стиральную машину, душ или кран на кухне – вода из мембраны тут же поступает обратно в трубы. В момент, когда давление достигает нижнего порога, срабатывает реле и снова включает насос. Таким образом, цикл начинается заново.

Видеоролик ниже даст полную картину того, как работает гидроаккумулятор:

Частота включения насоса напрямую зависит от объема гидроаккумулятора. Чем больше его бак, тем реже включается насос. Соответственно, чем реже происходит включение насоса, тем дольше служат и фланец с клапаном, и сам насос. Оборудование ставят на пол или монтируют на стену. В любом случае его корпус от эксплуатации не страдает.

Рассмотрим поэтапно, как подключить гидроаккумулятор к системе водоснабжения, если используется насос поверхностного типа.

1. Проверка давления воздуха внутри бака. Оно должно быть на 0,2 — 1 бар меньше, чем показатель, обозначенный на реле (для включение насоса).
2. Подготовка оборудования для подключения: штуцер на 5 выходов (служит для соединения гидроаккумулятора, реле, насоса и манометра; еще один выход, пятый, необходим для присоединения трубы водопровода); манометр; пакля с герметиком или лента ФУМ; реле для регулирования давления.
3. Присоединение штуцера к бачку. Местом соединения может быть или жесткий шланг, или фланец, оснащенный пропускным клапаном.
4. Поочередное привинчивание остальных элементов: реле, манометра, трубы, ведущей к насосу.

Тестирование системы на выявление протечек. Особое внимание уделяют соединениям.

Схема подключения поверхностного насосной станции аналогична схеме подключения насоса

Подключая реле-регулятор давления, внимательно изучаем метки. Под крышкой находятся подписанные контакты: «сеть» и «насос». Главное – не перепутать провода. Если под крышкой реле нет меток, для подключения следует вызвать специалиста (электрика).

Во время подключения необходимо следить за герметизацией резьбовых соединений. Для более плотного прилегания используют паклю (технический лен) с герметиком или ФУМ ленту.

Насос погружного типа отличается тем, что находится в скважине или в колодце, то есть прямо в том месте, откуда вода подается в дом, в данном случае – в гидроаккумулятор.

Схема установки гидроаккумулятора в системе водоснабжения со скважиной

Здесь важную роль играет обратный клапан, который страхует систему от поступления воды обратно в скважину (колодец). Обратный клапан монтируют перед трубой, прямо на насос. Для этого в его крышке нарезают внутреннюю резьбу. Следовательно, штуцер будет иметь наружную резьбу со всех сторон. Сначала монтируют обратный клапан, затем происходит подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения.

Установив штуцер, необходимо проверить герметичность соединений

Для измерения длины трубы, ведущей от погружного насоса к краю скважины (колодца), применяют веревочку с грузом. Опустив груз на дно, на веревке отмечают верхний край колодца. Вытяну веревку, можно высчитать длину от дна до верхней точки. Вычитаем длину насоса и расстояние от места ухода трубы в землю до верхней точки колодца. Также учитываем расположение насоса: он должен находиться примерно в 20-30 см от дна.

Производители, реагируя на запросы потребителей, выпускают оборудование различных размеров. «Коридор» показателей объема – 24-1000 литров. Что необходимо учитывать при выборе?

Объем бака зависит от количества потребляемой воды

Определяющим фактором является количество воды, необходимое для обслуживания дома (возможно, и приусадебного участка). Минимального объема бака – 24 л – достаточно для семьи из 2 человек, если брать во внимание душ, туалет, кухню и полив культур на участке.

Бывает так, что число пользователей увеличилось или появился новый бытовой прибор, использующий воду. В этом случае следует просто заменить емкость большим по объему баком, так как подключение гидроаккумулятора своими руками – процесс быстрый и несложный.

Гидроаккумулятор в системе отопления

Гидроаккумулятор и расширительный бак предназначены для немного разных целей, но устроены практически одинаково, так что я объединил их в одной статье. Гидроаккумулятор предназначен для накопления воды в системе автономного водообеспечения, защиты системы от избыточного давления, исключения частого включения насоса. Расширительный бак устанавливается в систему отопления. Он защищает ее от избыточного давления, которое может возникать при расширении воды (или другого теплоносителя) от повышения температуры. Ключевым отличием гидроаккумулятора от расширительного бака является то, что расширительный бак должен работать при достаточной температуре, к гидроаккумулятору для холодной воды такие требования не предъявляются. Но зато для большинства гидроаккумуляторов высокие требования к качеству материала мембраны, так как они используются в подаче воды, которая может употребляться в пищу. Для расширительного бака такие требования менее критические.

Эти изделия устроены одинаково. Есть бак, который разделен на две зоны мембраной. В одну зону накачен воздух, в другой располагается вода или теплоноситель. К области теплоносителя подведены патрубки для монтажа к системе. К воздушной камере подключен обратный клапан для воздуха, такой, как в автомобильных шинах, для контрольных замеров давления и подкачки при необходимости. Мембрана выполняется из эластичного инертного материала, например, резины или специальных полимеров.

Вашему вниманию подборка материалов:

В се, что нужно знать об отоплении и климат-контроле Особенности выбора и обслуживания котлов и горелок. Сравнение топлива (газ, дизель, масло, уголь, дрова, электричество). Печи своими руками. Теплоноситель, радиаторы, трубы, теплый пол, циркуляцинные насосы. Чистка дымоходов. Кондиционирование

Нужно четко себе представлять, что объем этих устройств, который приводится в спецификации — объем самого бака. Жидкости в него помещается меньше. Объем жидкости зависит от давления.

Определиться с объемом расширительного бака довольно просто. Нужно понять, сколько воды (или антифриза) будет в Вашей системе отопления. Коэффициент теплового объемного расширения воды возьмем с запасом 6E-4. Таким образом, объем воды при нагреве от нуля до 100 градусов увеличится в 0.06 раза, то есть на 6%. Если в системе 100 литров воды, то избыточный объем будет 6 литров.

Теперь нам надо определиться с допустимым давлением теплоносителя в системе отопления. Пусть минимальное значение составляет X1, а максимальное X2. Обычно это 1.8 атмосферы и 2.4 атмосферы. Если давление в пустом расширительном баке составляет 90% от минимально допустимого для теплоносителя (пусть это X0), то [Необходимый объем расширительно бака, литров ] = [0.06 ] * [Объем теплоносителя в системе, литров ] / (([X0, литров ] + [1 ]) / ([X1, литров ] + [1 ]) — ([X0, литров ] + [1 ]) / ([X2, литров ] + [1 ])). Для нашего случая со 100 литрами носителя мы получим 36 литров. В данном случае больше — не меньше. Можно взять с запасом, но и такого объема будет достаточно.

Объем гидроаккумулятора зависит исключительно от максимального пикового расхода воды. Если в доме одновременно может работать один кран, то объем гидроаккумулятора должен составлять около 30 литров, если два крана — 60 литров, если 3 — 90, и так далее.

Пусть минимально допустимое давление в системе (отопления — для расширительного бака, водопровода — для гидроаккумулятора, когда срабатывает реле, и включается насос) составляет X атмосфер. Тогда в устройстве оптимальное давление в условиях отсутствия в нем воды (он пустой), должно составлять 90% от X. Проверять давление нужно, полностью слив воду. Иначе измерения ничего не дадут.

Вообще воздух из гидроаккумуляторов и расширительных баков может постепенно выходить. Но регулярная проверка достаточности воздуха затруднительна. Чтобы ее провести, нужно слить из устройства всю жидкость, что не всегда возможно. Но есть признаки, однозначно указывающие на то, что воздух вышел. Для гидроаккумулятора — это слишком частое включение насоса, для расширительного бака сильное изменение давления в системе при изменении температуры теплоносителя. Поэтому сразу после установки бака нужно измерить, на сколько процентов изменяется давление при полном прогреве носителя в системе, записать эту величину, а дальше следить, чтобы эта величина не слишком возрастала, подкачивать по мере необходимости. Для гидроаккумулятора нужно замерить время между включением насоса и его выключением, и тоже следить за тем, чтобы это время оставалось постоянным.

Распространенными неисправностями являются: поломка воздушного обратного клапана (ниппеля) и повреждение мембраны. Обратный клапан можно заменить, поставив от автомобильной шины. В большинство гидроаккумуляторов и баков они подходят. Повреждение мембраны можно устранить только в ремонтопригодных (разборных) устройствах. Я сам это пару раз успешно делал. Нужно разобрать бак, вынуть мембрану, тщательно ее вымыть и высушить, найти место повреждения, обезжирить, заклеить или завулканизировать его. При выборе клея обязательно обратите внимание на то, водостойкий ли он, эластичный ли, может ли он использоваться для повышенных температур (для расширительного бака), может ли контактировать с пищевыми продуктами (для гидроаккумулятора).

Так же интересуются

16 ноября 2019 года

Качество работы отопительной системы частного дома во многом зависит от стабильности водоснабжения. Даже в штатном режиме эксплуатации коммуникационных сетей могут наблюдаться перепады давления. Обычно подобные сбои происходят без последствий и незаметно для пользователя, но риск повреждения оборудования и трубопровода есть всегда, и при высоких нагрузках он вполне может обернуться аварией. Застраховаться от неприятностей такого рода позволит гидроаккумулятор для систем отопления, выступающий буферным регулятором давления.

Устройство оборудования

В основе любого гидроаккумулятора предусматривается емкость для временного содержания воды, что и обуславливает второе название данного оборудования – расширительный бак. Резервуар делится на две части, одна из которых предназначена для жидкости, а вторая – для воздуха. Эти камеры разделяются эластичной мембраной, которая может менять положение в зависимости от текущего давления в системе и наполнения водой. Также устройство гидроаккумулятора для систем отопления не обходится без воздушного (пневматического) клапана, который забирает воздушные массы из бака. Небольшие по емкости резервуары дополняются отдельными регуляторами в виде шаровых кранов и тройников, позволяющих также удалять воздух из трубопровода. В комплектах с гидроаккумуляторами изготовители поставляют необходимую арматуру для подключения, монтажа и обвязки с другим сантехническим и отопительным оборудованием.

Виды конструкции гидроаккумуляторов

Параметры корпуса и конфигурация расположения коммуникационных патрубков определят условия установки расширительного бака. Принципиальными различиями обладают вертикальные и горизонтальные конструкции. В первом случае бак имеет скромные размеры, что позволяет его располагать в тесном пространстве. Хотя оптимизация габаритов относится скорее даже не к самим камерам, а к внешней оснастке с корпусом и отводными коммуникациями. Например, ниппель располагается в нижней части, что облегчает процесс вытравления лишнего воздуха. Вертикальный гидроаккумулятор для систем отопления чаще используют как дополнение к контурам, подключенным к погружным насосам.

В горизонтальных конструкциях предусматривается система отдельного отвода лишнего воздуха, которую обеспечивает выводной ниппель со сливным патрубком и шаровым краном. При боковом воздухоотводе приходится монтировать дополнительный участок трубопровода, что скрадывает пространство, но основа конструкции ненамного превосходит вертикальные баки по размерам. К тому же возможность установки гидроаккумулятора под насосом в некоторых случаях оказывается более выгодной, если не единственно возможной.

Принцип действия

Рабочий цикл начинается с закачивания циркулирующей воды для отопления из источника водоснабжения. По трубопроводу жидкость сначала направляется к мембране, а затем внутрь расширительного бака. В процессе наполнения камеры меняются показатели давления и в момент достижения установленной отметки циркуляционный насос отключается. Далее в зависимости от установок точки забора и потребления может начинаться расход воды, накопленной в баке. На этом цикле и строится принцип работы гидроаккумулятора в системе отопления с разной частотой повторения. Объем резервуара напрямую влияет на износостойкость системы и ее загрузку, поэтому технические характеристики имеют первостепенное значение в выборе модели расширительного бака.

Интенсивность циклов и чувствительность мембраны будет зависеть и от воздушной среды в одной из камер резервуара. В обычных моделях используется обычный воздух, но существуют и газовоздушные агрегаты, работающие от энергии сжатого газа (к примеру, азота). Вода и газ также разделяются мембраной с целью предотвращения завоздушивания труб. Но, кроме разделителя камер, может использоваться плавающий поршень с поплавковым механизмом, фиксирующим уровень наполнения резервуара водой.

Рабочее давление расширительного бака

Специалисты рекомендуют поддерживать уровень давления на 0,1-0,5 бар меньше, чем показатель манометра насоса. К примеру, если при запуске автоматики насос показывает начальное значение в 1,6 бар, то оптимальным для гидроаккумулятора будет 1,1-1,5 бар. Что касается максимального уровня, то в зависимости от модели он может составлять 6-10 бар. Для контроля давления в гидроаккумуляторе системы отопления используется реле, работающее с теми же средними показателями 1-1,5 бар. Но самое главное – обеспечивать корректность показаний, исключая влияние косвенных факторов при эксплуатации водопроводной линии. Так, для надежности и повышения герметичности рекомендуется в местах соединения расширительного бака и врезки приборов учета применять фум-ленту с герметиками.

Расчет объема гидроаккумулятора

От вместительности зависит функциональность бака, а также размеры конструкции. Для массивных гидроаккумуляторов требуется больше места, но они же делают работу системы более надежной и стабильной. И хотя накопление воды – основная задача данного оборудования, она не единственная и расчет следует вести из понимания того, что система должна компенсировать давление с логичным сокращением количества запусков насоса. Типовой расчет гидроаккумулятора для систем отопления по параметру объема выполняется по числу точек забора:

• До 2 потребителей – до 50 л.
• До 4 точек – 80-100 л.
• Более 5 точек водозабора – 150-200 л.

Другой подход предусматривает учет мощностного показателя. Так, для 500 Вт оптимальный объем составит 25 л, для 1000 Вт – 50 л, а 1500 Вт будет соответствовать 100 л и более.

Установка агрегата

Для гидроаккумулятора желательно предусмотреть отдельное место в котельной, которое будет защищено от внешних воздействий – в том числе температурных. Для моделей весом более 30 кг должна быть подготовлена специальная площадка наподобие стяжки. Она должна быть ровной и устойчивой. Крепление осуществляется через ножки конструкции – в подготовленную платформу вкручиваются специальные метизы, иногда допускающие возможность настройки по высоте. Также установка гидроаккумулятора в системе отопления выполняется с сохранением возможности будущей обвязки и свободного доступа к регулировочным механизмам. Как правило, вокруг оставляют радиус в 0,5 м свободного места, что позволит подключать необходимые коммуникации и производить ремонтно-профилактические процедуры.

Подключение гидроаккумулятора

Схема обвязки расширительного бака включает в себя прибор учета давления, реле сухого хода для насоса, фильтры очистки и патрубки для ввода и вывода. Основной канал водоснабжения посредством датчика давления настраивается на минимальное и максимальное значение. Расширительный бак должен сразу ориентироваться по значениям на 0,2-0,3 бар меньше, чем минимальный уровень давления реле. Затем выполняется подключение гидроаккумулятора к системе отопления с помощью пятивыходного штуцера. Его вводят в инфраструктуру посредством фланца с выпускным клапаном. Можно использовать в качестве переходного звена и жесткий шланг, который будет подключен по цепи к реле давлению, манометру и насосу. В последнюю очередь к выходному патрубку подключается водопроводная труба. Собранная сеть тестируется на наличие протечек опрессовкой, после чего производится запуск насоса.

Техобслуживание оборудования

Регулярно следует проверять бак на герметичность, выявляя также нарушения в соединениях с другими функциональными узлами и агрегатами. Производители гидроаккумуляторов для систем отопления рекомендуют примерно дважды в год проверять систему на уровень давления воздуха. Для этого выполняется полный слив воды, после чего подключается воздушный манометр и уже в пустом резервуаре измеряется воздушное давление. Полученный показатель соотносится с нормативным, после чего при необходимости через воздушный клапан автомобильным манометром выполняется подкачка.

Заключение

Присутствие расширительного бака в сети должно быть предварительно рассчитано и оценено с точки зрения финансовой и функциональной целесообразности. Далеко не в каждом случае гидроаккумулятор для систем отопления себя оправдывает. Например, если те же риски гидроудара при стабильном давлении невелики, то оборудование станет не более чем бременем, требующим лишних денежных и временных затрат на обслуживание. Но частные дома с большим количеством точек потребления теплоносителя и сложными разводками отопительных контуров даже при условии надежной системы водоснабжения рекомендуется оснащать гидроаккумуляторами хотя бы по причине поддержания устойчивых показателей давления внутри домашней сети.

Содержание статьи:

Для поддержания стабильного давления в системе водоснабжения устанавливается гидроаккумулятор. Он представляет собой герметичную емкость, разделенную эластичной мембраной. В баке накапливается жидкость, которая раздается в нужный момент. Какое значение давления воздуха должно быть в гидроаккумуляторах, устанавливает производитель. При монтаже системы можно провести расчет оптимальных параметров и самостоятельно выполнить регулировку.

Значение давления в гидроаккумуляторе

Оптимальное давление в гидроаккумуляторе обеспечивает постоянный напор воды и предотвращает износ деталей системы

Внутри гидробака находятся две среды – воздух или газ и вода, заполняющая резиновую мембрану. Принцип работы устройства: при включении насоса жидкость поступает в растягивающуюся емкость. Газ сжимается, его давление увеличивается. Напор воздуха выталкивает воду из мембраны в трубы разводки. При достижении показателя, на который настроена автоматика, устройство отключается. Потребление воды происходит из запаса гидроаккумулятора. Уменьшение объема жидкости приводит к падению давления и повторному включению насоса. Работу гидравлического аккумулятора контролирует реле давления.

Основная функция давления в гидроаккумуляторе – создание оптимальных условий для работы насосной станции. Напор воздуха исключает включение и выключение механизма после каждого открывания крана. Установка в водопроводной системе накопителя решает и другие проблемы:

1. Предотвращение скачкообразных изменений давления в трубопроводе (гидроударов), вызывающих повреждение труб и смесителей.
2. Продление срока эксплуатации насосного оборудования, предупреждение износа деталей и узлов.
3. Создание запаса воды внутри бака, который используется при отключении электричества.

Выбор объема бака зависит от мощности и типа насоса. Агрегаты с встроенным частотным преобразователем отличаются плавным пуском. Для них достаточно бака с минимальной емкости (24 л). Недостаток механизмов высокая стоимость, в частных хозяйствах они используются редко. Распространенный вариант – бюджетные скважинные насосы, при запуске дающие максимальную мощность. Они быстро создают высокий напор в трубах. Компенсировать его должен мембранный бак.

При эксплуатации поверхностных насосов мощностью до 1 кВт рекомендуется установка накопителя 24-50 л. Для погружных агрегатов мощностью 1 кВт требуется гидроаккумулятор на 50-100 л. Механизмы с профессиональными характеристиками комплектуются баками от 100 л. На размеры аккумулирующей емкости влияет средний расход водопотребления.

Виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумуляторы используют в системах отопления, холодного и горячего водоснабжения

Емкости различаются размерами, назначением, исполнением. Конструкция и функции баков остаются неизменными.

По назначению:

• для горячей воды (красного цвета);
• для холодной воды (синего цвета).

Отличие накопительных баков в материале, из которого изготовлена мембрана. В емкости, предназначенной для питьевой (холодной) воды, применяется безопасная для здоровья людей резина.

По исполнению:

• вертикальные модели – применяются для ограниченного пространства;
• горизонтальный вариант используют в комплекте с наружным насосом, закрепляемым на корпусе.

Каждый тип устройств оборудован особым приспособлением для стравливания воздуха. В верхней части вертикальных гидробаков установлен клапан. Через него выпускают скопившийся воздух, предотвращая образование пробок в системе. В емкостях горизонтального типа предусмотрен узел из труб и шаровых кранов. Слив выполняется в канализацию. В баках объемом меньше 100 л клапаны и узлы слива не устанавливаются. Воздух удаляется во время профилактического обслуживания.

Накопители устанавливаются в отапливаемых помещениях. К приборам должен обеспечиваться свободный доступ для проведения ремонта и обслуживания.

Оптимальные показатели

Функционирование водопроводной сети и ресурс накопителя зависят от нескольких факторов:

• Правильность выбора максимального и минимального давления, при котором срабатывает автоматика включения насоса.
• Грамотная установка уровня давления воздуха в баке.

При выполнении самостоятельной проверки и регулировки показателей следует придерживаться рекомендаций специалистов. Основное правило – давление воздуха в гидроаккумулирующем баке должно быть ниже минимального давления включения насоса. Разница показателей составляет 10-12%. Соблюдение рекомендации позволяет сохранить небольшое количество воды до следующего включения агрегата. Пример: если насосная станция автоматически начинает работать при 2 бар, давление воздуха должно быть 2-0.2=1.8 бар.

Напор воздуха в аккумулирующем баке не зависит от его объема. Средний показатель для емкостей размером 24-150 л составляет 1,5 бар, 200-500 л – 2 бар. Исходная заводская закачка воздуха в 1,5 атмосферы в условиях небольшого водопотребления одноэтажного строения может быть снижена до 1 атмосферы. Низкий напор в трубах уменьшает износ системы, но ограничивает использование сантехнических приборов. Снижение давления до показателей менее 1 бар приведет к чрезмерному растягиванию резиновой груши. Возникнет соприкосновение мембраны с металлическим корпусом. Контакт приведет к ускоренному износу резины.

Избыточный напор воздуха (больше 1,5 бар) тоже не желателен. Он займет большую часть бака, сократив количество набираемой воды. Также возникнет повышенная нагрузка на трубы и узлы водопроводной системы.

Напор воды в мембране создается насосом. Его максимально допустимое значение указывается производителем. Распространенный показатель для бытовых моделей 10 бар. При подключении гидроаккумулятора в систему жидкость подается медленно, чтобы избежать повреждения мембраны.

Расчет давления

Для расчета оптимального давления воздуха в баке существует формула: P=(Hmax+6)/10, где

• P – давление воздуха в атмосферах;
• Hmax – расстояние до наивысшей точки домашней водопроводной сети.

Верхней точкой разбора является душ на последнем этаже здания. Измеряется расстояние от него до места установки напорной емкости. Чем больше промежуток, тем выше напор, требующийся для подъема воды. Наглядности расчету добавит использование чисел. Для здания высотой в 2 этажа значение Hmax составит 7 м. Давление будет P=(7+6)/10=1,3 атмосферы. Для высоты в 10 м потребуется напор в 1,8 атмосферы.

Перед покупкой гидроаккумулятора проводится расчет объема устройства. Вычисления учитывают:

• максимальный расход воды;
• количество включений насоса в час;
• давление воздуха в баке;
• нижний и верхний предел давления для срабатывания насоса;
• коэффициент, связанный с мощностью насоса.

После монтажа мембранного бака потребуется установить минимальный и максимальный порог срабатывания автоматики (реле давления). От разницы между максимальным и минимальным показателем зависит объем воды, поступающей из гидравлического аккумулятора. Увеличение параметра повышает эффективность устройства, но приводит к быстрому износу мембраны. Для частных домов рекомендуется разница в 1-1,5 бар.

Показатель минимального давления в мембране (Pmin) должен быть на 10% выше аналогичного показателя воздуха в полости бака. Для устойчивой работы системы перепад давления должен составлять 0,5 бар и выше. Это значение учитывается при расчете Pmin. Верхний передел срабатывания (Pmax) вычисляется исходя из характеристик насоса – величину напора делят на 10. Расчетная величина не соответствует реальной из-за изменений заявленных параметров агрегата, связанных с износом. Рекомендуется принимать показатель верхнего уровня на 30% меньше характеристики напора.

Способы проверки

Для проверки давления можно использовать автомобильный манометр

Воздух, закачанный на заводе в емкость, постепенно уходит через каучуковую мембрану и ниппель. Разрежение газовой полости приводит к чрезмерному растягиванию резиновой груши при заполнении ее жидкостью. Без сопротивления мембрана быстро изнашивается, может лопнуть. Замеры давления воздуха выполняется манометром. Оптимальный вариант – автомобильный измерительный прибор.

В инструкции производителя указано количество проверок для модели устройства. Средний показатель – 2 раза в год. Перед началом процедуры измерения параметра необходимо спустить из бака всю жидкость. Насос отключают от системы электропитания. На момент измерений бак должен быть пустой. Контроль необходим перед подключением устройства в систему. Во время хранения на складе из бака может просочиться часть воздуха. Рабочее давление указано в паспорте изделия.

Для осуществления проверки откручивают декоративный колпачок, закрывающий ниппель. Узел расположен в верхней части корпуса. К золотнику подключают манометр. Прибор должен иметь минимальную погрешность. Рекомендуются электронные и автомобильные устройства. Дешевые пластиковые манометры лучше не использовать, у них значительная погрешность показателей. Если уровень меньше заводских параметров, производится подкачивание воздуха с помощью компрессора. Гидроаккумулятор оставляют на сутки для контроля. После очередного замера, соответствующего норме, производится монтаж устройства. Превышение оптимального напора устраняется стравливанием воздуха.

Количество проверок зависит от продолжительности использования водопроводной системы. Для дачных участков, где коммуникации эксплуатируются в весенне-летний период, контроль показателей осуществляется перед началом сезона. Признаком уменьшения напора воздуха является частое включение и отключение насоса. При любых отклонениях от нормы проводится внеплановая проверка. Незначительную потерю воздуха можно подкачать автомобильным насосом.

Как правильно отрегулировать давление в гидроаккумуляторе

Настройка реле давления

Корректная работа насосной станции требует грамотной настройки трех основных параметров:

1. Давление, при котором включается насос.
2. Уровень отключения функционирующего агрегата.
3. Напор воздуха в мембранном баке.

Первые два параметра регулирует реле давления. Прибор устанавливается на входном штуцере гидроаккумулятора. Его регулировка происходит опытным путем, для уменьшения погрешности действия выполняются несколько раз. В конструкцию реле входят две вертикальные пружины. Они посажены на металлическую ось и закреплены гайками. Детали отличаются размерами: большая пружина регулирует включение насоса, маленькая требуется для выставления разницы верхнего и нижнего давления. Пружины соединены с мембраной, замыкающей и размыкающей электрические контакты.

Настройка выполняется поворотом гайки при помощи ключа. Вращение по часовой стрелке приводит к сжатию пружины и увеличению порога включения насоса. Поворот против часовой стрелки ослабляет деталь и уменьшает параметр срабатывания. Процедура регулировки происходит по определенной схеме:

1. Проверяется давление воздуха в баке, при необходимости подкачивается компрессором.
2. Гайка большой пружины поворачивается в нужную сторону.
3. Открывается кран для сброса воды. Напор падает, в определенный момент включается насос. Значение давления отмечается на манометре. При необходимости процедура повторяется
4. Разница показателей и предел отключения регулируется малой пружиной. Она чувствительна к настройке, поэтому поворот осуществляется на половину или четверть оборота.
5. Показатель определяется при закрытых кранах и включенном насосе. На манометре будет значение, при котором контакты разомкнутся и агрегат отключится. Если оно от 3 атмосфер и выше, следует ослабить пружину.
6. Следует слить воду и снова запустить агрегат. Процедура повторяется, пока не будут получены необходимые параметры.

За основу берутся заводские настройки реле. Они указаны в паспорте устройства. Средний показатель запуска насоса – 1,4-1,8 бар, отключения – 2,5-3 бар.

Монтаж гидроаккумулятора в систему водоснабжения позволяет поддерживать напор в автономной сети и избегать гидроударов. Функционирующий накопитель снижает количество запусков и остановок насоса, предотвращая износ механизма. Своевременные проверки и регулировки давления воздуха в емкости обеспечат рабочее состояние системы в течение нескольких лет.

Используемые источники:

• https://dearhouse.ru/oborudovanie/gidroakkumulyator-dlya-otopleniya/
• http://teplodom1.ru/sistemotopl/122-rasshiritelnye-baki-gidroakkumulyatory-dlya-sistem-otopleniya-i-vodosnabzheniya.html
• https://sistema-otopleniya.ru/teploakkumuljatory/gidroakkumuljator-v-sisteme-otoplenija.html
• https://fb.ru/article/410143/gidroakkumulyator-dlya-sistem-otopleniya-ustroystvo-ustanovka-i-printsip-rabotyi
• https://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/kakoe-davlenie-dolzno-byt-v-gidroakkumulatore/