Гидроаккумулятор — принцип работы

Виды гидробаков для систем водоснабжения

Имеющиеся на рынке гидроаккумуляторы, принцип работы которых одинаков, делятся на несколько видов по ряду признаков и функциональным особенностям. Прежде всего по способы монтажа различают:

• Горизонтальные — применяются для больших объемов воды. Несколько сложнее в эксплуатации из-за низкого расположения горловины (приходится полностью сливать воду для смены или осмотра рабочей мембраны или золотника).
• Вертикальные — используются для малых и средних объемов. Проще в эксплуатации, так как нет необходимости полностью сливать воду и демонтировать часть обвязки, как в случае с горизонтально расположенными баками.

По температуре рабочей жидкости гидробаки бывают:

• Для горячей воды — используется в качестве материала для мембраны термостойкий материал. Чаще всего это бутиловый каучук. Он стабилен при температурах воды от +100-110 градусов. Такие баки визуально отличаются красным цветом.
• Для холодной воды — их мембрана изготавливается из обычной резины и не может стабильно работать при температуре более +60 градусов. Эти баки окрашиваются в синий цвет.

Резина для обоих видов гидроаккумуляторов биологически инертна и не выделяет в воду никаких веществ, портящих ее вкусовые качества или вредящих здоровью человека.

По внутреннему объему гидробаки бывают:

• Малой вместимости — до 50 литров. Их применение ограничено крайне малыми помещениями с минимальным количеством потребителей (фактически это один человек). В исполнении с мембраной или баллоном для горячей воды подобные устройства часто применяют в отопительных системах закрытого типа.
• Средние — от 51 до 200 литров. Применяются исключительно для водоснабжения как горячей, так и холодной водой. Могут некоторое время отдавать воду при отключении водопровода. Универсальны и достаточно бюджетны по стоимости. Идеальный вариант для домов и квартир с 4-5 жильцами.
• Большого объема от 201 до 2000 литров. Способны не только стабилизировать давление, но и длительное время обеспечивать запасом воды потребителей в случае отключения ее подачи из водопровода. Подобные гидробаки имеют большие габариты и вес. Стоимость их также велика. Применяются в больших зданиях типа гостиниц, образовательных учреждений, санаториев и больниц.

Для чего необходим гидроаккумулятор

Система автономного водопровода как и традиционный централизованный водопровод постоянно находится под давлением, при открытии крана вода под давлением вырывается наружу, но при этом, в отличие от централизованного водопровода в автономной системе нет водонапорной башни, чтобы постоянно поддерживать необходимое давление. Роль водонапорной башни в системе замкнутого водопровода выполняет гидроаккумулятор. Наполняя часть бака водой, мембрана сдавливает воздушную часть гидроаккумулятора. После того как давление в водопроводе достигает максимума, подача воды прекращается и давление стабилизируется. Однако при открытии крана вода выходит наружу под давлением, это давление создается сжатой мембраной, которая под действием сжатого воздуха начинает выдавливать воду из системы. Небольшое количество воды, отобранное из системы, незначительно снизит давление внутри, и если давление не уменьшается до нижнего уровня, когда включится насос, гидроаккумулятор и дальше будет поддерживать давление в водопроводе при меньшем количестве воды.

Условно работу гидроаккумулятора можно представить следующим образом:

• Давление в системе водопровода ниже минимального уровня – автоматика включает насос, и вода начинает поступать в систему.
• При поступлении воды в систему наполняется бак гидроаккумулятора и постепенно сжимается мембрана, увеличивая давление в воздушной камере.
• После закрытия крана, насос продолжает подавать воду в систему, пока гидроаккумулятор не заполнится полностью и автоматика не отключит насос при достижении давления наибольшего показателя. Давление в воздушной камере и водяном резервуаре достигает максимального показателя.
• При открытии крана, вода из водяного резервуара гидроаккумулятора начинает поступать в систему под давлением воздушной камеры. При достижении минимального показателя, автоматика снова включает насос и начинается подача воды в систему.

Таким образом гидроаккумулятор позволяет обеспечивать постоянное давление воды в системе водопровода. Однако на этом его функции не заканчиваются. Наличие эластичной мембраны или резинового резервуара дает возможность быстро реагировать на  резкое повышение давления в системе, например при включении насосного оборудования, когда большой объем воды поступает в систему. Обычно при таком гидроударе в системе замкнутого автономного водопровода, без гидроаккумулятора ломались бы запорные клапана бытовой техники, краны смесителей, появлялись протечки в резьбовых соединениях.

Автономная система водопровода, без гидроаккумулятора, требовала бы включения насосного оборудования при каждом открытии крана, пусть даже на 2-3 секунды, что неизбежно привело к преждевременному износу как насоса, так и автоматики включения. При этом гидроудары были бы постоянным явлением.

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.

Устройство гидроаккумулятора и принцип действия

Внутри данного аппарата находится мембрана, она разделяет его на две части, в одной находится газ, в другой – вода. Также гидроаккумулятор оснащен манометром, для измерения давления, и входом для воды. Для подачи воды используют насос. Также в гидроаккумуляторе присутствует и автоматика, которая отключит устройство, если давление в нем достигнет определенной отметки. А когда часть воды израсходуется, и давление станет меньше, все та же автоматика вновь запустит устройство.

Гидроаккумулятор, для чего он нужен в водоснабжении

Гидроаккумулятор позволяет:

1. Увеличить срок работы насоса.
2. Предотвратить вред от гидроударов.
3. Поддерживает давление.
4. Предотвращает поломку, как элементов системы водоснабжения, так и оборудования.

Разновидности гидроаккумуляторов

Данные устройства принято делить на вертикальные и горизонтальные, по способу установки

Но в любом устройстве очень важно вовремя удалить, собравшийся в части, где хранится вода, воздух. В вертикальных мембранных баках есть специальный ниппель, который и удаляет воздух

А в горизонтальных мембранных баках, для того, чтобы удалить воздух, нужно иметь помимо ниппеля канализационный слив и шаровой кран.

Если ваш гидроаккумулятор менее ста литров, что для удаления воздуха нужно:

• Отключить аппарат от сети.
• Открыть кран смесителя.
• Опустошить бак.
• Закрыть кран смесителя.
• Подключить аппарат к сети.

Это действие необходимо выполнять один раз в месяц.

Мембранные баки бывают синего цвета, для холодной воды, как правило, они намного безопаснее, так как мембрана изготовлена из пищевой резины. И красного цвета, для горячей воды. Такой бак не используют для холодной воды, так как мембрана выполнена из другого материала и не пригодна для холодного водоснабжения.

Важно знать, что множество зарубежных фирм производят гидроаккумуляторы, которые могут не подойти для вашей системы водоснабжения, и это может пагубно сказаться на работе устройства

Как предотвратить поломку

Чаще всего при работе гидроаккумулятора, портится именно резиновая мембрана. Если давление в системе повышено или же резко достигает максимального значения, следом резко падает, а вода подается небольшим количеством, и к тому же подача часто прерывается, то это означает что резиновая мембрана пришла в негодность. Чтобы в этом убедиться, нужно надавить на золотник ниппеля, для удаления воздуха. И если после удаления из золотника потечет вода, то проблема именно в мембране, если же вода не пошла, то проблемы в золотнике или в соединениях.

Для замены мембраны нужно:

• Купить точно такую же мембрану.
• Разобрать устройство (схема указана в технической документации)
• Заменить мембрану
• Собрать устройство.

Посмотрите видео: как заменить мембрану в гидроаккумуляторе

При ремонте, следите за тем, чтобы края мембраны не соскочили. В таком случае вам придется все переделывать.

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.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Но стоит заметить, что использовать гидроаккумулятор рационально именно в закрытых системах водоснабжения, которые используются в частных домах. Открытые системы работают без него.

Устройство гидроаккумулятора довольно простое. Он состоит из металлического корпуса с резиновой мембраной внутри. Между мембраной и стенками корпуса закачан инертный газ. К системе гидроаккумулятор подключается фланцевым креплением, соединяющим его с трубопроводом.

Работает гидроаккумулятор следующим образом. По трубопроводу через фланцевое соединение в мембрану закачивается вода. Мембрана при этом начинает раздуваться, как воздушный шар, заполняя собой пространство в корпусе. Газ, который находится между стенками корпуса и мембраной, сжимается, увеличивая давление на последнюю. При достижении нужного давления воды водяной насос системы автоматически отключается с помощью специального реле. Равновесие между напором воды внутри мембраны и давлением газа снаружи обеспечивает оптимальный напор в системе водоснабжения. Когда в доме открывается кран, давление воды внутри гидроаккумулятора начинает снижаться под действием газа, и для его поддерживания на нужном уровне опять включается в работу водяной насос.

Благодаря наличию напорного бака насос не обязательно должен включаться при каждом открывании крана, что защищает его от преждевременного изнашивания и продлевает срок его службы. Как это работает? Часто кран включается буквально на пару секунд, чтобы сполоснуть руки, набрать воды в кружку и т.д., а делается это несколько раз в день. Если при этом каждый раз запускать насос, он очень быстро «устанет», и чтобы этого не случилось, нужно правильно подобрать емкость гидроаккумулятора.Для расчета нужного объема напорного бака нужно определить максимальный объем воды, потребляемый за 1 минуту. Точно его определить довольно сложно, так что лучше взять среднее значение с небольшим запасом в большую сторону. Полученное значение делится на 4, в результате чего определяется минимальный объем бака. То есть, запас воды в напорном баке должен обеспечивать ее подачу на протяжении не менее 15 секунд без включения насоса.