Гидроаккумуляторный бак (или гидроаккумулятор) – это емкость для воды с эластичной резиновой мембраной в виде груши, расположенной внутри и герметично соединенной с металлическим корпусом гидробака фланцем, имеющим резьбовое соединение для подключения к водопроводной сети. Пространство между металлическим корпусом гидроаккумулятора и мембраной заполнено воздухом, давление которого составляет 1,5-2 бара. Гидроаккумуляторные баки применяются для смягчения гидравлических ударов и поддержания постоянного давления как в бытовых, так и в промышленных установках. Ведь именно гидроаккумулятор при выключенном насосе обеспечивает давление в системе водоснабжения. Об использовании гидроаккумулятора в составе я уже рассказывал. Остановимся подробнее на устройстве гидроаккумулятора и принципе его работы. Итак…
Гидроаккумулятор состоит из корпуса с резиновой мембраной, фланца, ниппеля для закачивания воздуха в полость, воздухоудалительного клапана, фитинга для крепления мембраны и пр.
В чем же заключается принцип работы гидроаккумулятора?
При попадании воды под давлением из колодца или скважины, присоединённая к водопроводу мембрана увеличивается в объёме. Соответственно, объём воздуха, находящегося между металлическими стенками гидробака и мембраной, начинает уменьшаться, тем самым создавая еще большее давление. Как только достигается установленный уровень давления, реле давления размыкает контакты подачи на насос электроэнергии и он отключается. Что же получается? Находящийся между мембраной и корпусом гидроаккумулятора воздух давит под давлением на находящуюся внутри “грушу” с водой. При открытии крана на подачу воды, давящий на мембрану воздух под давлением будет выталкивать из гидробака воду к вам в кран. При этом в мембране по мере расхода воды давление, накаченное насосом, будет падать. И как только оно упадёт до установленного уровня, контакты на реле давления снова сомкнутся и насос вновь заработает. Таким образом, в гидроаккумуляторе в рабочем состоянии всегда находится и вода и воздух, отделенные друг от друга резиновой мембраной. Стоит отметить, что давление воздуха, находящегося в полости гидроаккумулятора, в процессе эксплуатации может уменьшаться. Рекомендуется один раз в год проверять давление воздуха в гидробаке при отсутствии в нем воды. Если оно меньше нормы, можно его подкачать через ниппель с применением простого автомобильного насоса. Стоит также иметь ввиду, что вода никогда не заполняет полностью весь объем гидроаккумулятора. Реальный объем находящейся в нем воды зависит от целого ряда параметров: от формы гидроаккумулятора, изначального давления воздуха в нем, геометрической формы и эластичности диафрагмы, заданных верхнего и нижнего пределов реле давления и др.
Гидроаккумуляторы в зависимости от способа их установки бывают горизонтальные и вертикальные. Какой гидроаккумулятор лучше выбрать? Если позволяют габариты помещения, то следует обратить внимание на то, как осуществляется удаление скапливающегося внутри резиновой мембраны воздуха. Все дело в том, что в находящейся в системе водоснабжения воде всегда присутствует растворенный воздух. И со временем этот воздух из воды выделяется и скапливается, образуя воздушные пробки в различных местах системы. Для удаления воздушных пробок в конструкции гидроаккумуляторов больших объемов (100 литров и более) дополнительно предусмотрен фитинг, на котором устанавливается клапан, через который скапливающийся в системе воздух периодически стравливается. У гидроаккумуляторов вертикального типа емкостью от 100 литров весь воздух скапливается в верхней их части и удаляется при помощи данного воздухоудалительного клапана. В горизонтальных гидроаккумуляторах воздух можно удалить при помощи дополнительного участка трубопровода, который состоит из шарового крана, выводного воздушного ниппеля и слива в канализацию. Гидроаккумуляторы, имеющие небольшой объем, такого фитинга не имеют. Их выбор оправдан разве что удобностью компоновки в небольшом помещении. Удаление скапливающегося в них воздуха возможно только при периодическом полном опорожнении.
Как выбрать гидроаккумулятор? Расчет объема гидроаккумулятора
— для исключения чрезмерно частого включения насоса;
— для поддержания в системе давления при выключенном насосе;
— для некоторого резерва воды;
— для компенсации пиковых значений при потреблении воды.
Стоит отметить, что чем ближе к насосу Вы установите гидробак, тем он лучше будет работать. К примеру, если Вы установите насос в подвале и рядом с ним поставите первый гидроаккумулятор, а второй закинете на чердак, то объем воды во втором гидробаке будет меньше, поскольку на уровне чердака давление воды будет ниже. В случае же, если оба гидроаккумулятора Вы установите на первом этаже, то и заполнение их будет почти одинаково.
Выбор гидроаккумулятора с точки зрения использования его для обеспечения резерва определенного количества воды в случае отключения электроэнергии зависит от того, какой резерв необходим именно Вам.
А как выбрать гидроаккумулятор для исключения частого включения насоса? Как известно, насос не рекомендуется включать чаще, чем один раз в минуту. В бытовых системах, как правило, применяются насосы, имеющие производительность примерно 30л/мин (1,8 м 3 /ч). С учетом того, что вода в гидроаккумуляторе занимает примерно 50% объема (остальное – воздух под давлением), то гидроаккумулятор объемом 60–80 литров с легкостью справится с этой задачей.
При выборе гидроаккумулятора с точки зрения компенсации пиковых значений при потреблении воды, необходимо рассмотреть некоторые расходные характеристики точек потребления воды в быту:
— туалет – 1,3 л/ мин;
— душ – 8-10 л/мин;
— кухонная мойка – 8,4 л/мин.
Допустим, что туалетов у нас два, и все вышеперечисленные точки одновременно потребляют воду. Суммарный объем получается примерно 20 литров. Учитывая процент заполнения воды в гидробаке и то, что производители насосов допускают не более тридцати включений насоса в час, объема 60–80 литров в нашем примере для бака будет вполне достаточно.
Как выполнить расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе?
Какое давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть изначально? Если он установлен у Вас в подвале, то минимальное значение давления можно запросто посчитать. Для этого берем высоту в метрах от верхней точки системы водоснабжения до подвала. Например, для дома из двух этажей это около 6–7 метров. Затем прибавляем к данному числу 6 и делим на 10. В результате получим необходимое нам значение в атмосферах. Так, например, для двухэтажного дома расчетная величина минимального давления воздуха в гидроаккумуляторе составляет (7 + 6)/ 10 = 1,3 атмосферы. Если давление в гидроаккумуляторе будет меньше этого значения, то вода из него на второй этаж поступать не будет. Завышать эти значения также не следует, в противном случае в гидробаке просто не будет воды. Устанавливаемое производителями давление воздуха обычно составляет 1,5 атм., но может получиться и так, что в приобретенном Вами гидроаккумуляторе величина давления окажется другой. Поэтому следует сразу после покупки проверить давление воздуха внутри гидроаккумулятора при помощи обыкновенного манометра, подсоединив его к ниппелю гидробака, и в случае необходимости увеличить давление при помощи автомобильного насоса. При использовании гидробака в сочетании с насосом давление воздуха в нем долно быть таким же, как величина нижнего предела включения насоса. А о том, что такое нижний и верхний пределы (пределы включения и выключения насоса, соответственно) и как они регулируются, мы рассказывали в статье о .
Гидроаккумуляторы применяются в различных системах водоснабжения. В данной работе рассмотрим методы их подбора для индивидуальной системы водоснабжения. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования, различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать и субъективные. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случится, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?
Для правильного расчёта параметров мы предлагаем методику подбора объёма гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчёта UNI 9182
, разработанный итальянскими инженерами.
Начнем с того, что если в вашем доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с 24-литровым гидроаккумулятором. Смело покупайте её. Она оптимальна в тех случаях, когда рассматривается оборудование для небольшого дома (дачи) и при непостоянном использовании. Даже если в перспективе потребуется увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объёмом 24 л. Если дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях вам достаточно гидроаккумулятора объёмом 50 л.
Методика расчёта предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ванными и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды, и состоит из нескольких пунктов
1. Следует определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек водоразразбора в вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.
Таблица 2 Частный дом
| Пользователи | С у |
| Раковина | 1 |
| Биде | 1 |
| Ванна | 2 |
| Душ | 2 |
| Унитаз | 3 |
| Смыв | 6 |
| Кухонная раковина | 2 |
| Стиральная машина | 2 |
| Посудомоечная машина | 2 |
| ⅜ кран | 1 |
| ½ кран | 2 |
| ¾ кран | 3 |
| 1 кран | 6 |
Таблица 3 Коммунальный дом
| Пользователи | С у |
| Раковина | 2 |
| Биде | 2 |
| Ванна | 4 |
| Душ | 4 |
| Унитаз | 5 |
| Смыв | 10 |
| Кухонная раковина | 4 |
| Раковина для ног | 2 |
| Питьевой фонтан | 0,75 |
| ⅜ кран | 2 |
| ½ кран | 4 |
| ¾ кран | 6 |
| 1 кран | 10 |
2. Заполните табл. 4. В её второй колонке представлены коэффициенты частоты использования каждого вида оборудования (Сх). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в вашем доме (ni). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на ni. Сложив значения этой колонки, получите суммарный коэффициент потребления воды в вашем доме.
Суммарный коэффициент
Су =——————————
Таблица 4 Определение суммарного коэффициента Су
| Вид оборудования | Коэффициент использования С х | Количество каждого вида n i | Произведение
С х х n i |
| Туалет | 3 | ||
| Душ | 2 | ||
| Ванная | 2 | ||
| Кран в раковине | 6 | ||
| Биде | 1 | ||
| Кран в кухне | 2 | ||
| Стиральная машина | 2 | ||
| Машина для мытья посуды | 2 | ||
| Кран для полива | 2 |
3. В зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су определите значение максимального расхода воды Qмакс, необходимого для вашего дома. Эти значения представлены в табл. 5.
Например, если у вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то коэффициент потребления
Су =3 + 2 + 6 + 2 = 13.
Ближайшее значение Су в табл. 5 равно 12. Этому значению соответствует максимальный расход воды для вашего дома: Qмакс = 36 л/мин.
| С у | Q л/мин | С у | Q л/мин | С у | Q, л/мин |
| 6 | 18 | 100 | 189 | 1250 | 930 |
| 8 | 24 | 120 | 219 | 1500 | 1050 |
| 10 | 30 | 140 | 234 | 1750 | 1128 |
| 12 | 36 | 160 | 255 | 2000 | 1230 |
| 14 | 40,8 | 180 | 276 | 2250 | 1320 |
| 16 | 46,8 | 200 | 297 | 2500 | 1410 |
| 18 | 51 | 225 | 321 | 2750 | 1470 |
| 20 | 55,8 | 250 | 345 | 3000 | 1560 |
| 25 | 67,8 | 275 | 366 | 3500 | 1680 |
| 30 | 78 | 300 | 387 | 4000 | 1830 |
| 35 | 87,6 | 400 | 468 | 4500 | 1950 |
| 40 | 97,2 | 500 | 540 | 5000 | 2070 |
| 50 | 114 | 600 | 600 | 6000 | 2280 |
| 60 | 132 | 700 | 660 | 7000 | 2460 |
| 70 | 144 | 800 | 714 | 8000 | 2640 |
| 80 | 159 | 900 | 774 | 9000 | 2820 |
| 90 | 174 | 1000 | 828 | 10 000 | 3000 |
4. Для определения объёма гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз. Обращаем внимание на то, что большое значение этого параметра (некоторые компании рекомендуют назначать этот параметр при максимальной интенсивности до 45 включений в час) приводит к частому нагружению мембраны гидроаккумулятора на растяжение-сжатие, а общее количество таких нагружений ограничено прочностью мембраны. Кроме того, если 45 включений в час, это значит, что насос работает до отключения всего около минуты. Обычно производительность бытовых насосов систем индивидуального водоснабжения небольшая, и за минуту просто невозможно заполнить правильно подобранный гидроаккумулятор. Наша рекомендация в назначении этого параметра — 10.
При проверке возможности использования уже существующего гидроаккумулятора в тех случаях, когда в доме добавляется новый источник потребления воды, этот параметр можно принять равным 15.
Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Pмин и Pмакс). Нижний порог Pмин для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог Рмакс — 3 бар. Тогда, для определения объёма гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:
где V-полный объём гидроаккумулятора, л; Qмакс — максимальное значение потребного расхода воды, л/мин; а — количество пусков системы в час;
Pмин – нижний порог давления при включении насоса, бар;
Pмин — верхний порог давления при выключении насоса, бар; P0 – начальное давление газа в гидроаккумуляторе, бар.
Например, если Qмакс = 36 л/мин, а = 15, Pмин =1,8 бар, Pмакс = 3,0 бар,
Р0 = 1,5 бар, то полный объём гидроаккумулятора:
Ближайшим по габаритам является 150-литровый гидроаккумулятор.
Далее представим наши рекомендации по назначению порогов срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома. Разница порогов срабатывания Рмакс — Рмин определяет величину объёма воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. Чем больше эта разница, тем эффективнее работа гидроаккумулятора, но мембрана в каждом цикле работы нагружается сильнее.
Значение Рмин (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения вашего дома. Например, если высота между самой нижней и самой верхней точек разбора в системе равна 10 м, то давление водяного столба — 10 м (1 бар).
Каким должно быть минимальное значение давления Рмин?
Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть больше или равно гидростатическому, то есть в нашем случае — 1 бар. Нижний порог срабатывания Рмин тогда должен быть несколько больше (на 0,2 бар) начального давления воздуха в гидроаккумуляторе.
Однако нам надо, чтобы система работала устойчиво. Самой критичной, с точки зрения стабильности работы, является наиболее высокая точка разбора (например, кран или душ на верхнем этаже). Кран работает нормально, если перепад давления в нем не менее 0,5 бар. Следовательно, давление должно быть 0,5 бар плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления газа в гидроаккумуляторе Р0 равно 0,5 бар плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора (расстояние по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора). В нашем случае, если гидроаккумулятор расположен в низшей точке системы водоснабжения, минимальное значение газа в нем Р0 = 1 бар + 0,5 бар = 1,5 бар, а порог срабатывания (включения) насоса Рмин = 1,5 + 0,2=1,7 бар. Если гидроаккумулятор расположен в верхней точке системы, а датчик давления — в нижней, то давление газа в гидроаккумуляторе должно равняться 0,5 бар, а порог включения насоса -1,7 бар.
При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения Рмакс необходимо учитывать несколько моментов, в первую очередь — напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом и выраженное в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение давления. Однако при этом следует учитывать, что:
— в характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов;
— напряжение электрической сети часто не соответствует номинальному значению 220 В, и реальные значения могут быть ниже;
— производители бытовых насосов часто указывают завышенные характеристики;
— при максимальных значениях напора расход насоса минимален и система будет заполняться очень долго;
— при длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются.
Учитывая вышесказанное, мы рекомендуем назначать величину верхнего порога срабатывания на 30% ниже, чем максимальное значение напора вашего насоса. Однако первоначальным при определении верхнего порога срабатывания является высота вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения дома. Величина верхнего порога срабатывания равна высоте системы водоснабжения (выраженной в метрах) плюс 20 м, и разделенная на 10. Вы получите давление, выраженное в барах.
В бытовых системах водоснабжения рекомендуемая разница между нижним и верхним порогами срабатывания — 1,0 — 1,5 бар. Эти значения наиболее приемлемы.
Таким образом, для определения верхнего порога давления включения насоса мы рекомендуем:
а) определить нижний порог давления включения насоса;
б) к полученному значению прибавить 1,5 бар;
в) полученное значение сравнить с напорными характеристиками насоса.
Оно должно быть на 30% ниже максимального значения напора вашего насоса. Таким образом, можно проверить правильность подбора насоса и гидроаккумулятора или возможность использования существующего при установке дополнительного оборудования, потребляющего воду.
Какой тип гидроаккумулятора выбрать?
Гидроаккумуляторы бывают вертикальные и горизонтальные. Название полностью характеризует способ их установки. Какой из них выбрать, если габариты Вашего помещения позволяют использовать оба типа? Здесь мы рекомендовали бы обратить внимание на метод удаления скапливающегося воздуха внутри резиновой мембраны. Дело в том, что в системах водоснабжения в воде всегда находится растворенный воздух. Со временем при работе системы этот воздух выделяется из воды и скапливается в различных местах, образуя воздушные пробки. Одним из таких мест является полость А гидроаккумулятора. Для удаления этого воздуха, а также воздушных пробок, возникающих при монтаже и ремонте системы, в конструкции больших гидроаккумуляторов (100 и более литров) предусмотрен дополнительный ниппель, через который периодически стравливается скопившийся в системе воздух. При использовании вертикального гидроаккумулятора емкостью более 100 литров воздух скапливается в верхней части и может быть удален с помощью этого воздухоотделительного клапана.
В гидроаккумуляторах горизонтального типа удаление воздуха можно сделать с помощью дополнительного участка трубопровода, состоящего из выводного воздушного ниппеля, шарового крана и слива в канализацию. При этом стравливать скопившийся воздух следует периодически раз в месяц. Гидроаккумуляторы маленьких объемов не оснащены воздухоотделительным ниппелем. Поэтому выбор их типа осуществляется исключительно удобностью компоновки в Вашем помещении. Удаление скопившегося в них воздуха осуществляется периодическим полным опораживанием. Для этого в схеме трубопровода можно предусмотреть дополнительный шаровой кран. Кроме того, удалить воздух из систем с небольшим гидроаккумулятором можно просто путем переодического (раз в неделю) отключения электропитания установки и стравливания скопившегося воздуха через кран умывальника или душа или другой точки водоразбора, наиболее близко расположенной к гидроаккумулятору. Однако для большей эффективности эту процедуру следует повторить несколько раз. То есть выключить электропитание насоса, открыть кран холодной воды, полностью слить воду, закрыть кран и включить электропитание насоса. И так два или три раза подряд.
Как подобрать размер гидроаккумулятора?
Правильный подбор гидроаккумуляторов для систем индивидуального водоснабжения достаточно сложен. Существует большое количество исходных данных, которые необходимо учитывать. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать еще и субъективные факторы. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случиться, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?
Отметим, что до настоящего времени, по нашему мнению, никаких методик выбора размеров гидроаккумуляторов в России не было. Во-первых, потому что в России не было индивидуальных систем водоснабжения. Во-вторых, слишком разные требования у людей к таким системам. Мы предлагаем Вам методику подбора объема гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчета UNI 9182.
Начнем с того, что если у Вас в доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с гидроаккумулятором 24 литра. Смело покупайте ее. Она оптимальна в тех случаях, когда число постоянно проживающих людей в доме до четырех человек. Даже если Вам потребуется в перспективе увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объемом 24 литра.
Если у Вас дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях Вам достаточно гидроаккумулятора объемом 50 литров.
Методика же расчета предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ваннами и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды.
1. Определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек разбора в Вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.
2. Заполните таблицу 1. Ее вторая колонка представляет собой таблицу коэффициентов частоты использования каждого вида оборудования (Сx). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в Вашем доме (n). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на n. Просуммируйте значения этой колонки. Вы получите суммарный коэффициент потребления воды Вашего дома.
Таблица 1. Определение суммарного коэффициента потребления Су
3. В зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су определите значение максимального расхода воды, необходимого для Вашего дома. Эти значения представлены в таблице 2.
Например, если у Вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то Ваш коэффициент потребления равен Су= 3+2+6+2=13. Ближайшее значение Су в таблице равно 12, следовательно Вам для нормального функционирования системы водоснабжения дома необходимо обеспечить максимальный расход около 36 литров в минуту.
4. Для определения объема гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час (а) допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз в час. Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Рmin и Рmax). Нижний порог Рmin для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог Рmax - 3 бар.
Тогда, для определения объема гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:
где V - полный объем гидроаккумулятора (литр),
Qmax - максимальное значение потребного расхода воды (литр/мин),
а - количество пусков системы в час,
Pmin - нижний порог давления при включении насоса (бар),
Pmax - верхний порог давления при выключении насоса (бар),
Po - начальное давление газа в гидроаккумуляторе (бар).
Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе
Какое первоначальное давление воздуха должно быть в гидроаккумуляторе? Если Вы установили гидроаккумулятор в подвале, то его минимальное значение легко подсчитать. Надо взять высоту в метрах от подвала до верхней точки Вашей системы водоснабжения. Например, для двухэтажного дома это 6-7 метров, трехэтажного - около 10 метров, потом прибавить к этому значению 6 и разделить на 10. Вы получите необходимое значение в атмосферах. Например, для двухэтажного дома 7 + 6 = 13 / 10 = 1,3 атмосферы. Это минимальное значение давления воздуха в гидроаккумуляторе. В противном случае вода из него не будет поступать на второй этаж Вашего дома. Однако завышать эти значения не следует, иначе в гидроаккумуляторе просто не будет воды. Обычно завод-изготовитель сам устанавливает давление воздуха в размере 1,5 атм., но может случиться так, что давление воздуха в купленном Вами гидроаккумуляторе будет другое. Следует первоначально проверить его обыкновенным манометром, подсоединив его к ниппелю гидроаккумулятора и при необходимости увеличить его с помощью автомобильного насоса.
Разница порогов срабатывания Рmax - Рmin определяет величину объема воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. Чем больше эта разница, тем более эффективней работа гидроаккумулятора, но мембрана в этом случае нагружается сильнее и может разорваться.
Значение Рmin (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения Вашего дома. Например, если высота труб в Вашей системе равна 10 метрам, то тогда давление водного столба будет равно 10 метрам, что равно давлению 1 бар.
Каким должно быть минимальное значение давления Рmin? Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть равно гидростатическому, то есть в нашем случае 1 бар. Нижний порог срабатывания Рmin тогда должен быть несколько больше (на 0,1 бара) давления воздуха в гидроаккумуляторе.
Однако нам надо, чтобы система работала устойчиво. Наиболее критичной, с точки зрения стабильности работы, является наиболее высокая точка разбора (например кран или душ на верхнем этаже). Кран работает нормально, если перепад давления в нем не менее 0,5 бара.
Следовательно, давление должно быть 0,5 бара плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления газа в гидроаккумуляторе равно 0,5 бара плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора (расстояние по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора). В нашем случае, если гидроаккумулятор расположен в низшей точке системы водоснабжения, то минимальное значение газа в нем следует назначить 1 бар + 0,5 бара = 1,5 бара, а порог срабатывания (включения) насоса Рmin = 1,5 + 0,1 = 1,6 бара. Если гидроаккумулятор расположен в верхней точке, а датчик давления в нижней точке системы, то давление газа в гидроаккумуляторе следует назначить 0,5 бара, а порог включения насоса Рmin = 1,6 бара.
При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения необходимо учитывать несколько моментов, в первую очередь напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение давления. Однако необходимо учитывать:
1. В характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов
3. При максимальных значениях напора расход насоса минимален и Ваша система будет заполняться очень долго
4. При длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются
Однако первоначальным моментом при определении верхнего порога срабатывания является высота Вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения. Чтобы определить величину верхнего порога срабатывания, прибавьте к высоте Вашей системы водоснабжения 20 метров и разделите на 10. Вы получите давление верхнего порога срабатывания, выраженное в барах.
Гидроаккумулятор - это нужный элемент станции в бытовых системах водоснабжения, предназначенный для принятия на себя некоторого объема жидкости, и избыточного давления.
Разберем более подробно для чего необходимо подключение гидроаккумулятор:
- Необходимость накапливать определенный объем жидкости;
- Необходимость отбирать избыточное давление;
- Необходимость демпфирования гидравлических ударов в системе ;
- Поддержка давления воды даже при выключенном насосе;
- Гидроаккумулятор дает насосу передышку, он включается гораздо реже;
- При пиковых потреблениях жидкости гидроаккумулятор смягчает их.
Для более понятного восприятия функции и устройство гидроаккумулятора в вашем вспомните конструкцию и назначение водонапорных башен. Их функцией было накапливать воду и обеспечивать давление воды в системе.
При этом насос, забирает воду из колодца и закачивает ее в гидроаккумулятор, а если точнее, в грушу или резиновую мембрану внутри бака.
Вода будет накачиваться в гидроаккумулятор до определенной отметки, и прекратится тогда, когда давление будет максимальным.
И при работе душа либо стиральной машины, датчики давления дадут сигнал насосу о возобновлении своей работы.
Гидроаккумулятор сделает ваш загородный дом действительно комфортным и уютным.
Любое проектирование автономного водоснабжения заканчивается тем, что устанавливается гидробак. Это обычно небольшая емкость, которая необходима для аккумуляции носителя. Попросту говоря, там под давлением находится вода, которая в случае чего может быть использована для бытовых нужд. Давайте поговорим о том, как правильно выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения и на что обратить внимание при покупке.
Общие сведения
В большинстве случаев гидробак имеет пластиковый корпус, более дорогие модели - металлический. Внутреннее пространство разделено пополам с помощью мембраны, с одной стороны которой находится носитель, а с другой - воздух. Такая конструкция позволяет создавать давление внутри бака порядка 1,5-2,5 бар в зависимости от объема и производителя изделия. Необходимо понимать, что гидроаккумулятор для систем водоснабжения - это не накопительный резервуар на сотни или даже тысячи литров. В нашем случае идет речь об объеме 50-100 литров.
Так вот зачем необходим воздух в гидрокамере бака. Дело в том, что любой трубопровод, будь он автономный или центральный, может подвергаться гидравлическим ударам. Это весьма нежелательное явление, разрушающее магистрали. Чтобы от него избавиться в системе используется камера с воздухом. Он более податлив, нежели вода и позволяет гасить гидроудары. Помимо этого, как было отмечено выше, он нужен для поддержания постоянного давления в системе.
Немного о принципе действия устройства
Гидробак, несмотря на свою высокую эффективность, устроен крайне просто. Из колодца или скважины, а также любого другого источника, в него попадает вода. Следовательно, эластичная мембрана за счет давления носителя растягивается. Объем воздуха между стенкой бака и мембраной уменьшается, а следовательно - создается большое давление. Когда оно достигает своего максимума, срабатывает специальный датчик, отключающий насос.
Дальше получается следующая ситуация. Мы открываем воду у себя в кране, и она под напором выходит из гидробака. В последнем постепенно уменьшается давление на мембрану. Когда оно падает до своего минимума - включается насос. Примерно так и работает устройство. Крайне важно, чтобы давление в гидроаккумуляторе постоянно держалось на оптимальном уровне, это позволяет подавать воду потребителю под напором. Желательно ежегодно выполнять профилактические работы и при необходимости через специальный ниппель добавлять воздух с помощью автомобильного насоса в бак.
Гидроаккумулятор для систем водоснабжения: цена и кое-что еще
Ну а сейчас перейдем к самому интересному - стоимости оборудования. В большинстве случаев расценки изменяются в зависимости от производителя. Отечественные компании более доступны по ценовой политике, нежели европейские. Что касается качества, то у нас делают вполне нормальные гидробаки. Если соблюдать правила эксплуатации, то проблем возникать не должно.
К примеру, хорошие гидробаки делает компания «Джилекс». Гидроаккумулятор данной фирмы на 50 литров обойдется вам в 3 000 рублей. При этом его вес всего 8 килограммов. Агрегат на 24 литра будет стоить порядком меньше - 1 200 рублей. Что же касается европейских производителей, то расценки там выше примерно на 7-15%. Если объем бака небольшой, то разница несущественная. Но в любом случае, прежде чем переходить к цене, необходимо рассчитать, какой объем подойдет вам.
Определяемся с видом гидробака
Гидроаккумулятор для систем водоснабжения может быть вертикальным и горизонтальным. Что касается способа установки, то для потребителя принципиальной разницы нет. Основное отличие между ними заключается в способе удаления скопившегося воздуха в мембране. Модели, объем которых превышает 100 литров, имеют фитинг, через который воздух периодически удаляется. Обратите внимание, есть ли фитинг. Если нет, то найдите такую модель, где он присутствует.
В гидроаккумуляторах вертикального типа весь воздух скапливается в его верхней части. Удалить в этом случае его не составит особого труда. Для этого имеется специальный клапан. Горизонтальные же гидробаки предусматривают монтаж дополнительного узла трубопровода. Речь идет о канализационном сливе с выводным ниппелем. Для удаления воздуха предусмотрен кран шарового типа. Что же лучше, спросите вы? Как было отмечено выше, особой разницы нет, но проще проводить удаление воздуха в устройствах вертикального типа.
О расчете объема
Гидроаккумуляторы для водоснабжения, устройство которых мы с вами рассмотрели, имеют различный объем. От того, насколько правильно он будет выбран, и зависит эффективность работы системы. Но так как устройство нередко используется в разных целях, посчитать подходящий объем иногда сложно.
Если вы используете гидробак для резервации воды, то его объем должен быть большим. К примеру, емкости должно хватать на несколько дней автономного потребления носителя на хозяйственные нужды. Совсем обратная ситуация в случае использования устройства для постоянного поддержания давления в системе при отключенном насосе. Тут будет вполне достаточно бака на 20-100 литров. Если же станция автоматического водоснабжения с гидроаккумулятором необходима для того, чтобы исключить слишком частое включение электронасоса, то будет вполне достаточно 50-литрового бака. Заметьте, не рекомендуется запускать насосы чаще, нежели раз в минуту. Если учесть, что душ может расходовать 5-8 литров за минуту, а туалет не более 2 литров, то такого бака более чем достаточно.
«Джилекс» (гидроаккумулятор) и его особенности
В первую очередь хотелось бы сказать о том, что имеет смысл обратить внимание на отечественные компании. Это обусловлено несколькими причинами. Как было отмечено выше, это более доступная продукция по цене. Но помимо этого, российские компании разрабатывают такие гидроаккумуляторы, которые больше подходят для наших систем водозабора. Как результат - более стабильная работа устройства в течение многих лет.
Что же касается непосредственно данного производителя, то о нем можно сказать лишь хорошее. Во-первых, отличное соотношение цена/качество. При прочих равных бак «Джилекс» по сравнению с любым «европейцем» обойдется немного дешевле, при этом он не будет уступать по эксплуатационным характеристикам, таким как создаваемое давление, напор, объем и т.п. В целом же это отличное решение и не потому, что дешево, а потому, что действительно качественно и удобно.
Частота использования и объем
Два данных параметра тесно взаимосвязаны между собой. Дело в том, что подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения выполняется в расчете на то, что агрегат будет работать в интенсивном режиме, то есть под постоянной нагрузкой. Тут речь идет примерно о 5-15 включениях в час. Но нередко эта цифра оказывается иной. Почему, спросите вы? Все просто - вы просчитались с выбором объема бака. Скажем, взяли объем 50 литров на большую семью, чего оказалось недостаточно. Вот и получается, что агрегат перегружен. Это не есть хорошо по целой массе причин. Во-первых, насос, будь он погружной или поверхностный, постоянно включается и отключается, что прямым образом влияет на его ресурс работы. Во-вторых, интенсивному износу подвергается и мембрана гидробака, что тоже плохо. Именно поэтому рекомендуется всегда брать небольшой запас. Приобретите бак не на 50, а на 75 литров. Этого будет более чем достаточно в большинстве случаев. Пускай вы и потратите на 500-700 рублей больше, но устройство будет функционировать более длительный период.
При покупке должен знать каждый
Схема водоснабжения с гидроаккумулятором в обязательном порядке должна предусматривать наличие в баке отверстия для стравливания воздуха. Это обусловлено тем, что в той или иной степени носитель содержит кислород, которому необходимо из гидробака куда-то деваться. Если у вас модель менее чем на 100 литров, то специального клапана может и не быть. В этом случае рекомендуется с периодичностью 1-2 раза в год проводить профилактические работы. Полностью опустошается бак и удаляется скопившийся воздух. В противном случае в системе будет повышенное давление, что приведет к уменьшению полезной емкости оборудования.
Заключение
Рекомендуется отдавать предпочтение гидробакам с металлическими корпусами. Пускай они и будут несколько дороже, но такое решение эффективно по той простой причине, что агрегату не страшны механические повреждения.
