Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: гидробаки и устройство для холодного, давление 100 литров

Критерии выбора

Гидробак является ответственным элементом системы водоснабжения, к которому предъявляются высокие требования по следующим критериям:

максимальное давление;
надежность конструкции;
экологичность;
простота обслуживания.

Оптимальные значения этих критериев подбираются в зависимости от назначения и условий эксплуатации данного оборудования. Перед началом расчета необходимого давления, которое должно создавать устройство, следует определиться с его условиями эксплуатации:

сокращение периодичности включения насоса;
обеспечение необходимого давления при неработающем насосе;
необходимость в определенном запасе воды;
устранение пикового водопотребления.

Современные насосы для бытовых нужд имеют производительность 30 л/мин, и их не рекомендуется включать несколько раз в течение одной минуты. Если учесть, что в гидроаккумуляторе воздух и вода делят внутреннее пространство пополам, то для уменьшения циклов работы насоса понадобится резервуар с объемом 80 – 90 л.

Необходимый запас воды определяется в индивидуальном порядке, в зависимости от ее потребления. Для компенсации пикового водопотребления необходимо суммировать объем жидкости всеми точками забора во время эксплуатации в один момент времени. Данный расчет можно выполнить из условия потребления каждой точкой:

санузел – 1,5 л/мин;
душ – до 12 л/мин;
мойка посуды – до 9 л/мин;
кран в ванной – до 2 л/мин.

Расход воды бытовой техники: стиральная, посудомоечная машина и т. д. указывается в паспорте к оборудованию. Его также необходимо учитывать в вычислении объема.

Давление

Расчет требуемого давления в системе водоснабжения дома определяется в зависимости от количества этажей здания и месторасположения оборудования. При установке гидробака в подвальном или цокольном помещении минимальное значение давления вычисляется следующим образом. К высоте от подвала до последнего этажа приплюсовываем 6, для получения значения в атмосферах полученный результат следует разделить на 10. Для получения оптимального значения к полеченному результату следует добавить 5 %.

Облегчить жизнь на даче и автоматизировать процесс подачи воды поможет гидроаккумулятор

Надежность

Металлический корпус должен изготавливаться из высокопрочной стали. Сварные швы не должны иметь раковин, сколов или выщерблин. Толщина стенок определяется в зависимости от максимального давления, минимальное значение 5 мм. Рекомендуется приобретать модель оборудования с фланцем, изготовленным из нержавеющей стали. Он устойчив к воздействию коррозии и имеет продолжительный срок службы.

Экологичность

При эксплуатации устройства его резиновые компоненты должны быть изготовлены из материалов, предназначенных для пищевых продуктов. Из них не должны выделяться вредные и ядовитые вещества. Поэтому рекомендуется приобретать оборудование с «грушей» изготовленной из натурального каучука.

Правильно подобранная модель гидроаккумулятора обеспечит жилой дом и любое другое здания необходимым запасом воды и создаст в системе водоснабжение необходимое давление. Это позволит сэкономить денежные средства, и оборудование будет отвечать всем предъявляемым требованиям.

ДЖИЛЕКС 100 В

Емкость – 100 л.
Давление жидкости – 8 атм.
Давление воздуха – 2 атм.
Материал мембраны – бутилкаучук.
Компоновка – вертикальная.
Габариты – 460х460х880 мм.

Следующая модель на нашем обзоре – Джилекс 100В. Данный гидроаккумулятор применяется в автоматизированных системах водоснабжения, оснащенных поверхностными или погружными насосами. Может использоваться с одной или двумя точками водозабора. Поддерживаемое давление жидкости в системе водоснабжения достигает 8 атмосфер. Корпус изготовлен из стали толщиной 1мм и, так же как и предыдущая модель, проходит процесс фосфатирования. Кроме того на корпус наносится стойкая к ультрафиолетовому излучению краска. Все это позволяет устанавливать гидроаккумулятор не только в помещении, но и на открытом воздухе, не боясь поломок.

В качестве материала для фланца используется оцинкованная сталь, что заметно повышает надежность системы. А возможность быстрой замены бутилкаучуковой мембраны и фланца заметно облегчает процесс обслуживания. Также производитель позаботился о возможности правильной установки гидроаккумулятора в горизонтальной плоскости, оснастив модель регулируемыми пластиковыми ножками в дополнение к основным опорам, выполненным из металла.

Почему нужно уметь подбирать гидробак?

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения выполняет две важные функции:

поддержку постоянного давления в водопроводе;
защиту насоса от слишком частых включений и выключений.

Его схема устройство довольно простая – есть металлический бак, который разделен на две части каучуковой мембраной. В самой мембране находится вода, а необходимое давление создается воздухом, который закачивается во вторую часть бака.

Таким образом, при использовании воды в точках потребления, погружному насосу не приходится включаться каждый раз, когда открывается кран. Ведь в груше есть определенный запас воды под давлением, достаточным для нормальной работы водопровода. А насос будет включаться только тогда, когда этот объем упадет до установленного минимума.

При этом нужно учитывать, что максимальное допустимое число включений насоса – 20-30 раз в час. А оптимальное – 15-20 раз. Поэтому, нужно заранее знать, как выбрать гидроаккумулятор для водопровода, чтобы не допустить ошибок.

Устройство гидроаккумулятора и его составляющие

Для начала работы устройства, требуется погружение насоса (причем он может быть погружного или поверхностного типа) в воду, с сохранением конкретного уровня давления, подаваемого в эластичный мембранный бак.

Гидробаки имеют определенный принцип работы, однако конструкция будет правильно функционировать в том случае, если:

При установке использовалась инструкция;
Все тщательно загерметизировано;
Изделие полностью соответствует ГОСТ стандарту по своему качеству.

Происходит расширение емкости и повышение давления воздуха, расположенного в пространстве между полостью мембраны и внутренней частью бакового корпуса. Повышение давления способствует отключению реле, за счет которого работает насос, а в это время происходит поступление воды по точкам раздачи, установленным в доме.

Это значит, снижается давление воздуха, и реле снова включается для набора, но происходит это на определенном уровне, установленным производителем. После включения происходит повторение цикла заново до следующего блокирования насоса.

Подбор объема гидроаккумулятора

Одна из самых главных характеристик гидроаккумуляторов – это его объем. На рынке существует масса вариантов, от моделей объемом до 20 литров и до тех, емкость которых превышает 1000 литров. Но, на рынке наиболее популярны такие модели:

24 литра;
50;
60;
80 литров.

Также пользуется популярностью гидроаккумулятор 100 литров – такая емкость оптимальна для средней семьи.

Вообще, существует несколько формул, воспользовавшись которыми можно рассчитать объем гидроаккумулятора. Однако есть определенная статистика по использованию этих устройств. Опираясь на нее, также можно сделать правильный выбор.

Тем более, все равно придется покупать бак стандартного объема. Например, гидроаккумулятор 80 литров или 100 литров.

Основные правила подбора:

емкость до 24 литров – используется, когда мощность насоса для скважины находится в пределах 2 м3\час, а количество потребителей не превышает 3-х точек. Т.е. такой объем подходит для небольших дачных домиков, в которых проживает 1-2 человека;
объем 50 литров – понадобится при мощности насоса до 3,5 кубометров в час. При этом, допустимое количество точек потребления воды, увеличивается до 7-8 штук. Такие гидробаки подойдут для системы водоснабжения, обеспечивающих 2-3 человека, постоянно проживающих в одном доме;
если насос обладает производительностью свыше 5 кубометров, а количество потребителей в доме больше 8, то берется бак с емкостью от 100 литров.

Когда делается расчет объема гидроаккумулятора, важно понимать, что его основная задача не заключается в создании накопительного запаса питьевой воды. Таким образом, не нужно делать большой запас по объему

Обычно, хватает 10-15%, необходимых на случай непредвиденного увеличения потребления воды.

Кроме того, нужно учитывать такие правила:

при подборе емкости, считается общее число точек их одновременное потребление воды;
например, значение получилось около 30 литров;
нужно знать, что вода занимает примерно половину от объема гидробака.

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.

Автоматика для насоса с гидроаккумулятором и реле давления

Автоматические приборы для регулирования работы насосной станции позволяют минимизировать присутствие человека во время работы системы. В данном случае необходимо правильно настроить реле на подачу нужного давления в систему (эти операции мы рассматривали выше).

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Как отмечают эксперты, основной причиной сокращения продолжительности жизни насоса считается так называемый сухой ход, когда устройство работает без воды. Такое явление может происходить при частых отключениях электроэнергии. Точками риска с возможным возникновением сухого хода принято считать:

Неправильный подбор рабочих параметров насоса, который используется для откачки воды со скважины или колодца, а особенно при засушливом лете, когда падает уровень грунтовых вод;
Выход воды из накопительной ёмкости. В данном случае необходимо срочно выключить насос.

Для защиты от возможности появления сухого хода используется автоматика:

Поплавковый выключатель — это сравнительно недорогой прибор, который применяется для перекачки жидкости из колодцев или резервуаров. На практике используют два основных вида поплавков. Первый тип автоматики останавливает насос при полном заполнении ёмкости, когда вода доходит до уровня поплавка и размыкает контакты. Во втором случае кабель прибора подключают в разрыв электропроводки для запитывания насоса. Остановка насоса происходит при опускании уровня жидкости ниже критического уровня;
Специальное реле давления выставляется на отключение насоса производителем. Размыкание контактов прибора происходит при понижении давления в системе до показателей в 0,4…0,6 бар. Запускается насос вручную после устранения причины сухого хода.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как накачать

Как мы уже говорили, основным предназначением гидроаккумулятора считается уменьшение количества запусков насоса, что в конечном итоге приведёт к увеличению срока его службы, защиты системы от гидроударов. Чтоб установленное оборудование работало правильно нужно знать, какое давление должно быть в гидробаке.

Важно! Следует понимать, что гидроаккумулятор накачивают во время отсутствия воды в резервуаре.
Подключение к насосу

Существует несколько формул для расчёта давления в расширительном баке. По мнению экспертов, эти показатели должны быть меньшими от параметров давления, при которых происходит запуск насоса. Если оборудование работает в диапазоне 1,5…3 бара (что рекомендовано производителем), то гидроаккумулятор нужно будет накачать до 1,3 бар, т.е. на 0,2 бар меньше, чем нижнее давление реле.

Обычно производители поставляют оборудование с накаченным расширительным баком. Давление в ёмкости должно находиться в пределах 1,5 бара, но иногда оно падает. Перед первым запуском насосной станции нужно проверить давление воздуха специальным манометром, при необходимости подсоединить автомобильный насос к ниппелю и подкачать. Также можно добавлять давление, при помощи ручного насоса, периодически проверяя его параметры манометром.

Необходимо проводить периодический осмотр установленного оборудования для подачи воды. Дело в том, что в воде всегда имеется определённый запас сжатого воздуха, присутствие которого уменьшает полезный объём мембраны. В баках с объёмом от 100 литров для стравливания лишнего воздуха присутствуют специальные клапана, в меньших по объёму резервуарах такие приспособления не предусматриваются.

Для отвода лишнего воздуха из груши проводят следующие действия. Отключаем насос и сливаем всю жидкость из расширительного бачка методом включения одного из кранов. Подобную работу проводим несколько раз подряд, что будет способствовать отводу лишнего воздуха из водопроводной системы.

Устройство и принцип работы

От обычного накопителя гидроаккумулятор отличает более сложное устройство, которое заметно расширяет его функционал.

Он состоит из:

металлического корпуса;
внутренней мембраны;
ниппеля;
патрубка для воды.

Мембрана разделяет емкость на две части, одна предназначена для воды, а во вторую подкачивают воздух или инертный газ. В результате жидкость внутри устройства находится под определенным давлением. Это позволяет регулировать напор воды в системе.

О том, для чего нужен гидроаккумулятор, сможет рассказать каждый, кто хотя бы раз сталкивался с проблемой низкого напора в системе. Иногда задачу решают с помощью повышающего насоса, но ГА – более эффективный вариант.

Внутри гидроаккумулятора находится мембрана¸ которая разделяет устройство на две части: для воды и для воздуха, поэтому ГА также называют мембранным баком

Его устанавливают в системе после насоса на наружном или внутреннем водопроводе, конкретная схема зависит от характеристик системы. Вода поступает в емкость и накапливается там, при этом благодаря мембране внутри создается давление, необходимое для нормальной эксплуатации автономного водоснабжения с безотказной подачей воды в краны.

Обычный накопитель не гарантирует подходящих характеристик давления для водопровода, так как напор создается только из-за разницы в высоте расположения точки забора воды и емкости с водой. А вот с ГА не нужно поднимать бак на чердак или эстакаду, так как можно подкачать воздух, чтобы создать желаемый напор.

Современная техника, например, машинка-автомат, гидромассаж, джакузи, посудомоечная машина, способна функционировать только при нормативных значениях давления в водопроводной сети. Да и обычный душ удобнее принимать, когда поток воды достаточно сильный, а не течет слабой струйкой.

Гидроаккумулятор обязательно используют в комплекте с реле давления, которое управляет насосом, подающим воду из скважины, колодца и т.п., и манометром, предназначенным для контроля и отслеживания рабочих параметров независимого водоснабжения.

Реле давления и манометр нужны для автоматизации работы насоса¸ а фильтры очищают воду от ненужных примесей и защищают гидроаккумулятор от повреждений

Реле настраивают таким образом, чтобы по достижении выбранного пользователем давления насос включался и отключался. Когда в гидроаккумулятор наберется достаточное количество воды, и давление достигнет максимальной заданной точки, насос выключится. Этот показатель по понятным причинам называют давлением отключения.

В процессе использования воды давление в баке постепенно уменьшается. Когда оно достигает минимального заданного значения (это так называемое давление включения), насос начинает работать. Вода поступает в емкость, давление растет, достигает предела, после чего насос отключается.

Затем вода снова убывает из бака, когда хозяева дома открывают кран, давление падает, реле запускает насос и т.д. Если исключить из этой цепочки ГА и реле, насосное оборудование будет включаться каждый раз при открывании крана. Такое использование дорогостоящей техники нерационально, поскольку ресурс ее работы ограничивается определенным количеством включений-выключений.

Гидробак может поставляться как отдельный агрегат или в составе насосной станции. В первом случае его подключают к погружному насосу через реле давления

Кроме того, насос подает воду стремительно, что может обернуться таким явлением как гидроудар. Для водопровода этакие нагрузки нежелательны, они могут повредить трубы. А гидроаккумулятор – это прочное устройство, которое станет буфером и защитит систему от нежелательного воздействия.

Наконец, гидробак позволяет создать некоторый запас воды. Даже при отсутствии электроэнергии какое-то время можно будет пользоваться водой, хранящейся в ГА. Конечно, это не такой большой запас, как в накопителе, но и он может оказаться очень полезным.

Wester WAV 100

Емкость – 100 л.
Давление жидкости – 10 атм.
Давление воздуха – 1,5 атм.
Материал мембраны – EPDM.
Компоновка – вертикальная.
Габариты – 495х495х787 мм.
Масса – 15,1 кг.

Wester WAV 100 – гидроаккумулятор вертикального исполнения с объемом бака на 100 л. Он предназначен для автоматизированных систем питьевого и технического водоснабжения. Может использоваться с любыми типами насосов. Материал корпуса – прочная высококачественная углеродистая сталь, покрытая стойкой к внешним воздействиям лакокрасочным покрытием. Поддерживаемое давление в системе водоснабжения – 10 атмосфер. Контрфланец изготовлен из углеродистой стали с цинковым покрытием. Данный элемент, как и мембрана, относится к категории съемных элементов.

Данная модель оснащена латунным штуцером для подключения к системе водоснабжения. Кроме того имеется держатель мембраны, с возможностью подключения реле давления, манометра или других контрольно-измерительных приборов, которые позволят повысить надежность системы водоснабжения. Кроме того производитель оснастил данную модель специальной площадкой для крепления насосного оборудования, что позволяет оптимизировать рабочее пространство.

Объем бака основной критерий выбора

Самый важный вопрос – как выбрать объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Чтобы ответить на него, нужно свести воедино множество данных. Это и производительность насоса, и оснащенность дома водопотребляющим оборудованием, и количество постоянно живущих в доме людей, и многое другое.

Но в первую очередь, нужно определиться, нужен ли вам этот резервуар только для стабилизации работы системы в целом, или есть необходимость в запасе воды на случай отключения электроснабжения.

Внутренние баллоны разного объема

Если дом небольшой и оборудован только умывальником, унитазом, душем и поливочным краном, а живете вы в нем не постоянно, сложных расчетов можно не производить. Достаточно купить бак объемом 24-50 литров, его хватит для того, чтобы система работала нормально и была защищена от гидроударов.

В случае же с загородным домом для постоянного проживания семьи, оборудованным всем необходимым для комфортного быта, желательно подойти к вопросу более ответственно. Вот несколько способов, с помощью которых вы сможете определиться с размером гидроаккумулятора.

По характеристикам насоса

Параметры, влияющие на выбор объема бака, это производительность и мощность насоса, а так же рекомендованное количество циклов его включения/выключения.

Чем выше мощность агрегата, тем больше должен быть объем гидробака.
Мощный насос накачивает воду быстро и быстро выключается, если объем резервуара небольшой.
Достаточный объем позволит сократить количество повторно-кратковременных включений, тем самым продлив срок службы электродвигателя.

Для расчета вам потребуется определить примерный расход воды в час. Для этого составляется таблица, в которой перечисляются все потребляющие воду приборы, их количество и нормы расхода. Например:

Таблица определения максимального расхода воды

Так как одновременно воспользоваться всеми приборами практически невозможно, для определения реального расхода применяется поправочный коэффициент 0,5. В итоге получим, что в минуту вы в среднем тратите 75 литров воды.

Как рассчитать объем гидроаккумулятора для водоснабжения, зная эту цифру, производительность насоса и учитывая, что включаться он должен не чаще 30 раз в час?

Допустим, производительность равна 80 л/мин или 4800 л/час.
А в пиковые часы вам нужно 4500 л/час.
При безостановочной работе насоса его мощности вполне хватает, но вряд ли он проработает долго в таких экстремальных условиях. А если он будет включаться чаще 20-30 раз в час, то ресурс его иссякнет ещё быстрее.
Поэтому и нужен гидробак, объем которого позволит отключать оборудование и давать ему передохнуть. При указанной частоте циклов, запас воды должен быть минимум 70-80 литров. Это позволит насосу одну минуту из каждых двух не работать, предварительно заполнив резервуар.

По формуле минимального рекомендуемого объема

Чтобы воспользоваться этой формулой, нужно знать установки реле давления, которое включает и выключает насос. Разобраться поможет следующая картинка:

Изменения давления в гидроаккумуляторе при включении и отключении насоса

1 – начальное давление Pвозд (при выключенном насосе);
2 – поступление воды в резервуар при включении насоса;
3 – достижение максимального давления Pmax и отключение насоса;
4 – расход воды при отключенном насосе. Когда давление достигает минимума Pmin, насос включается.

Формула же выглядит так:

V = K x A x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) x (Pвозд. + 1), где
А – это расчетный расход воды (л/мин);
К – поправочный коэффициент из таблицы, определяемый в зависимости от мощности насоса.

Таблица для определения поправочного коэффициента

Значения минимального (пускового) и максимального (выключающего) давления на реле, вы должны установить сами, в зависимости от того, какой напор в системе вам нужен. Он определяется по самой дальней от гидроаккумулятора, и высоко расположенной точке водоразбора.

Примерные соотношения установок реле давления

Чтобы выполнить регулировку реле давления, необходимо знать, как накачать гидроаккумулятор для систем водоснабжения воздухом, или стравить лишний. Для этого потребуется автомобильный насос, который подключается к баку через золотник.

Теперь можно вычислить объем. Для примера возьмем:

А = 75 л/мин;
Мощность насоса 1,5 кВт, соответственно К = 0,25;
Pmax = 4,0 бар;
Pmin = 2,5 бар;
Pвозд. = 2,3 бар.

Получаем V = 66,3 литра. Ближайшие по объему стандартные гидроаккумуляторы, имеют объем 60 и 80 литров. Выбираем тот, что больше.

Это интересно: Как выбрать дровокол (видео)

Название	Характеристики	Стоимость
АКВАБРАЙТ ГМ-80 В	Бак на 80 литров производства России, рабочее давление составляет 10 атмосфер, максимальная температура – 99 градусов	3 500 рублей
Ultra-Pro вертикальный (Zilmet)	Бак с объемом 100 литров, имеет упрочненную мембрану, способную работать с агрессивными составами воды. Рабочее давление до 10 атмосфер, максимальная температура – 99 градусов, вертикальное расположение.	12 000 рублей
Гидроаккумулятор SPERONI AV 100	Емкость накопителя 100 литров, максимально допустимое давление – 10 атмосфер, максимальная температура – 99 градусов. Эта модель выпускается в горизонтальном и вертикальном исполнении. Мембрана изготовлена из высокопрочной пищевой резины.	14 400 рублей
Гидроаккумулятор вертикальный Джилекс пл./фл. 100л.	Бак емкостью на 100 литров и рабочим давлением до 9 атмосфер. Характеризуется высоким качеством и долговечностью при невысокой стоимости. Обладает надежной мембраной. Фланец сделан из пластика.	5 400 рублей
Гидроаккумулятор VCF-36L, вертикальный	Бак небольшой емкости, предназначен для использования в паре с насосами малой мощности. Объем бака – 36 литров, рабочее давление до 8 атмосфер. Характеризуется высоким качеством материала и долговечностью работы.	4 000 рублей

Надежный гидроаккумулятор для систем водоснабжения: 6 составляющих