Гидроаккумулятор для систем водоснабжения — устройство

Принцип работы гидроаккумуляторов

Эти устройства также называют аккумуляторными или напорными баками и гидробаками для систем водоснабжения. Внешне гидроаккумулятор выглядит как металлическая емкость, разделенная внутри на две части при помощи специальной резиновой прокладки – мембраны. Этот элемент прочно закрепляют у горловины бака, где имеется отверстие для поступления жидкости.

На противоположной стороне аккумулятора располагается еще одно отверстие, предназначенное для воздуха. В этом месте устанавливают обычный ниппель, что сделано с определенной целью. Устройство гидробака имеет следующие особенности: поскольку мембрана делит его на два отделения, в одном из них находится вода, а в другом – воздух с определенной величиной давления.

Чтобы узнать этот параметр в резервуаре, пользуются манометром. Некоторые из моделей дополнительно снабжают фильтром с целью недопущения попадания загрязнений внутрь. Мембрану изготавливают из особой резины, отличающейся эластичностью и безопасностью для здоровья человека.

Принцип работы гидроаккумулятора после его подсоединения к водопроводной системе заключается в следующем: жидкость поступает из него под постоянным напором, а это позволяет повысить качество воды из водопровода и обеспечить требуемые условия для функционирования бытовых устройств.

Например, чтобы бесперебойно работала стиральная машина, ванна с гидромассажем и другая аналогичная техника, необходимо поддерживать определенную величину давления в системе водоснабжения. Почти всегда напорные баки укомплектовывают регулирующим устройством, которым является реле давления.

Можно таким образом настроить работу гидроаккумулятора в системе водоснабжения, что он будет включать /отключать подачу воды в прибор в зависимости от величины давления воздуха.

Функционирует он так:

1. По мере забора жидкости из бака в его воздушной камере понижается давление.
2. Реле после достижения минимальной отметки давления автоматически подключает насос, чтобы восполнялся объем воды.
3. В итоге давление в емкости вновь повышается.
4. Когда максимально возможное значение давления достигнуто, реле отключает водоподачу в бак.

В результате вышеописанный процесс, как работает гидроаккумулятор, позволяет значительно сократить число включений/отключений насоса, что способствует продлению ресурса функционирования техники. Если подключить насосное оборудование напрямую к автономному водопроводу, количество циклов существенно увеличивается.

Знание принципа, как работает гидроаккумулятор для водоснабжения, позволяет владельцу объекта недвижимости сделать выбор лучшего устройства, после чего организовать его правильный монтаж и последующее обслуживание.

Как выполняется работа гидроаккумулятора?

Принцип работы гидроаккумулятора напрямую зависит от его устройства, поэтому схему функционирования прибора следует рассматривать с привязкой к его конструктивным особенностям. Исходя из последних, агрегаты делятся на два типа: мембранные и баллонные.

Мембранный гидроаккумулятор представляет собой емкость из двух герметичных камер, воздушной и водной, которые разделены эластичной резиновой мембраной. Работает прибор таким образом:

• при включении насоса водная камера под заданным давлением наполняется водой, а воздух во второй камере начинает сжиматься;
• когда уровень давления поднимается до максимальной отметки, насос отключается и при открывании крана водопровода сильно сжатый воздух выдавливает воду из мембраны в трубы;
• по мере опустошения бака давление уменьшается и, когда оно доходит до минимального показателя, насос возобновляет свою работу и вновь начинает закачивать воду в соответствующую камеру.

Мембранный гидроаккумулятор

Баллонный гидроаккумулятор – это толстостенный резервуар, внутри которого расположен эластичный баллон из каучука. Он функционирует так:

• после включения насоса баллон наполняется водой, а вокруг него под заданным давлением собирается воздух;
• при увеличении силы давления до максимально установленной отметки насос выключается;
• когда пользователь открывает кран, воздух из околобаллоного пространства начинает вытеснять воду и она поступает в трубы;

Баллонный гидроаккумулятор

когда резервуар пустеет, давление опускается и насос снова активизируется.

Преимущества и недостатки гидробака

Пневматические гидроаккумуляторы имеют следующие преимущества:

• доступная стоимость;
• возможность самостоятельного подключения к системе;
• простое устройство;
• заменяемая мембрана;
• возможность подключения к любому типу насоса, а также установки нескольких баков параллельно, чтобы работа водопровода не прекращалась в случае поломки одного из гидроаккумуляторов;
• возможность подобрать ГА нужного объема, но надо учитывать, что указанный в инструкции объем – это общее число, воды в ней будет на 2/3 меньше;
• можно самостоятельно провести разборку конструкции и найти поломку, а также провести ремонт и замену деталей без вызова мастера на дом.

Из недостатков – необходимость в отдельном помещении, если гидробак большого размера и подключен к поверхностному насосу. Такие узлы обычно сильно шумят, поэтому их изолируют от жилых помещений. При покупке недорогого гидробака может потребоваться частый ремонт, что влечет за собой дополнительные расходы.

Ключевые разновидности расширительных баков

Описываемые в статье приборы, с точки зрения накопления энергии, могут быть двух типов – с механическим накопителем и с пневматическим. В первом случае функционирование происходит за счет груза либо же кинетики пружин. Что же касается механических гидробаков, то они отличаются многочисленными эксплуатационными минусами (повышенной инерционностью или, к примеру, большими размерами), в связи с чем практически не применяются в бытовых сетях.

Гораздо большей популярностью пользуются устройства с пневматическими типами накопителей. Они, работая благодаря сжатию жидкостей под действием газа, бывают следующих разновидностей:

• поршневыми;
• мембранными;
• с баллоном/грушей.

Первые рекомендуется использовать там, где требуется постоянный и немалый запас (около 500 литров воды). Стоят такие гидробаки недорого, но вот применяются в частных домах весьма редко.

Если же рассматривать мембранный гидроаккумулятор для систем водоснабжения, то он характеризуется, в первую очередь, небольшими габаритами. Ими удобно пользоваться, они, к тому же, в большинстве случаев и встречаются в частных домовладениях. Наконец, баллонные модели также используются относительно часто. Их легко устанавливать (работу можно выполнить своими руками) и обслуживать (если потребуется, вы запросто замените пришедшую в негодность грушу либо сам бак). Хотя отметим, что баллонные баки нечасто нуждаются в ремонте – их по праву считают надежными в использовании и долговечными.

Помимо того, по своему предназначению все гидробаки делятся еще на несколько категорий:

• для ХВС;
• для ГВС;
• для отопительных систем.

Наконец, по способу установки описываемые здесь баки могут быть горизонтальными и вертикальными. Представители обеих категорий функционируют по одному и тому же принципу. Но у первых имеются отдельные крепежи, посредством которых фиксируется внешний насос. Вторые же, если объем составляет более 100 литров, оборудуются специальным клапаном, позволяющим стравливать воздух из магистрали.

Отдельно стоит выделить классификацию баков по объему. Так, на рынке можно встретить уж совсем миниатюрные модели, вместительность которых составляет всего 2-4 литра, и настоящие «монстры» объемом свыше 500 литров.

Для чего нужен гидроаккумулятор водоснабжения?

Главные функции гидроаккумулятора в водопроводной системе:

1. Защита насосного оборудования от скоропостижного износа – так как в баке накапливается вода, насос включается не после каждого открывания крана, а лишь в случае полного опустошения резервуара. Подобная схема работы позволяет насосу запасти цикл неиспользованных включений/выключений, тем самым продлив срок своей эксплуатации.
2. Поддержка стабильного давления в системе водоснабжения – гидроаккумулятор обеспечивает постоянный уровень давления в системе даже после остановки насоса.
3. Защита системы от резких скачков напора воды – гидробак поддерживает неизменный напор воды при одновременном открывании сразу нескольких водопроводных кранов.
4. Демпфирование гидравлических ударов – прибор делает невозможным гидроудары при активизации насоса, что защищает трубы от преждевременной деформации.
5. Создание резерва воды – благодаря запасам накопительного бака у домочадцев сохраняется возможность пользоваться водой даже в случае перебоев с электроэнергией, что особенно часто случается в загородных поселениях.

Принцип работы гидроаккумуляторов

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

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

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

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

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

Принцип работы гидроаккумулятора

Расширительный бак функционирует по следующему принципу:

1. Поток под напором, создаваемым насосным агрегатом, нагнетается в водяную камеру. При достижении верхнего предела давления срабатывает реле, подающее оборудованию команду на отключение.
2. Снижение показателей запускает цикличное повторение процесса, помпа заполняет водой мембранное отделение. Для регулировки частоты включений требуется правильная настройка автоматического блока управления.
3. Эксплуатация расширительного резервуара сопровождается накоплением воздушных масс в водяной камере. Для предотвращения снижения производительности избыточное количество воздуха стравливают. Частота профилактических мероприятий определяется вместимостью и периодичностью использования гидроаккумулятора.

Сервисные работы по обслуживанию мембранного бака рекомендуется проводить не реже 1 раза в 3 месяца. За это время накопившиеся внутри резервуара атмосферные массы способны оказать негативное влияние на эффективность емкости.

Наглядно показанно как работает гидроаккумулятор.

Тип гидробака

На рынке существует два вида таких устройств:

• вертикальный;
• горизонтальный.

Горизонтальный бак

Принципиальных различий в работе у них нет. Основная разница – в компоновке. Поэтому, в первую очередь, нужно ориентироваться на удобство размещения в помещении. Ведь нужно позаботиться не только о монтаже – в дальнейшем емкость нужно будет обслуживать, а значит, к ней должен быть удобный доступ.

Еще один момент – это сброс накопившегося воздуха. В моделях вертикального типа, предусматривается специальный клапан, расположенный в верхней части бака. А у горизонтальных, придется монтировать дополнительный кран.

Впрочем, главное убедиться, что на выбранной модели, вообще есть такая возможность. Ведь если, бак не предусматривает специальный вывод для сброса воздуха, накопившегося за время работы системы, удалить его можно будет только полностью слив всю воду с бака.

Виды гидроаккумуляторных баков

Гидроаккумуляторы различаются по типу установки: они бывают горизонтальными и вертикальными. Вертикальные гидроаккумуляторы хороши тем, что под их установку проще найти подходящее место.

Как вертикальная, так и горизонтальная разновидность снабжены ниппелем. Вместе с водой внутрь устройства поступает и некоторое количество воздуха. Он постепенно накапливается внутри и “съедает” часть объема гидробака. Чтобы устройство работало исправно, необходимо этот воздух время от времени стравливать через этот самый ниппель.

В гидроаккумуляторах, которые устанавливают вертикально, предусмотрен ниппель, который предназначен именно для этих целей. Достаточно нажать на него и подождать, пока воздух покинет устройство. С горизонтальными баками все немного сложнее. Помимо ниппеля для стравливания воздуха из емкости устанавливают запорный кран, а также отвод в канализацию.

Все это относится к моделям, способным накапливать объем жидкости более 50 литров. Если емкость модели меньше, то никаких специальных приспособлений для удаления воздуха из полости мембраны в них не имеется, независимо от типа установки. Но воздух из них все же необходимо удалять. Для этого из гидроаккумулятора периодически сливают воду, а затем вновь заполняют емкость водой.

Перед началом процедуры следует отключить электропитание реле давления и насоса, или же всей насосной станции, если гидробак находится в составе такого устройства. После этого нужно просто открыть ближайший смеситель. Воду сливают до тех пор, пока емкость не опустеет. Далее кран закрывают, на реле давления и насос подают электропитание, вода заполнит емкость гидроаккумулятора в автоматическом режиме.

Обычно предназначенные для автономных инженерных систем баки различаются по цвету: синие и красные. Это предельно простая классификация: если гидробак синий, значит, он предназначен для систем холодного водоснабжения, а если красный — для установки в отопительный контур. Если же производитель не обозначил свою продукцию одним из этих цветов, то назначение устройства следует уточнить в техническом паспорте изделия.

Помимо цвета эти два типа гидроаккумулятора различаются, главным образом, по характеристикам материала, использованного при изготовлении мембраны. В обоих случаях это резина высокого качества, предназначенная для контакта с пищевыми продуктами. Но в синих емкостях стоят мембраны, рассчитанные на контакт с холодной водой, а в красных — с горячей.

Синие устройства способны переносить более высокое давление, чем емкости красного цвета. Не рекомендуется использовать для холодной воды гидроаккумуляторы, предназначенные для систем ГВС и наоборот. Неправильные условия эксплуатации приведут к скорому износу мембраны, гидробак придется ремонтировать или даже полностью заменить.