Расширительный бак для водоснабжения: устройство гидробака, установка, расчет

Незаменимым устройством в современных системах водоснабжения является не только насос. Очень часто его дополняют гидроаккумулятором, который может идти как в комплекте с насосом, так и покупаться и устанавливаться отдельно.

Бак-гидроаккумулятор Wester, горизонтальный.

Установка гидроаккумулятора является весьма полезным решением, которое повышает качество работы системы водоснабжения. Рассмотрим подробнее, как именно устроен этот механизм, как он работает и как монтируется.

Устройство гидроаккумулятора и принцип его работы

Вначале опишем устройство гидроаккумулятора: это емкость, имеющая металлический корпус, внутри которого располагается мембрана (или же баллон, в зависимости от конструкции). Между ней и стенками корпуса создано давление – благодаря закачанному в пространство сжатому воздуху.

Чаще всего установка применяется в водоснабжении, однако также актуально применять гидроаккумулятор для отопления – для этого он также подходит.

Задачи механизма следующие:

Пример расположения гидроаккумулятора, коллектора и водонагревателя.

Накопление воды.

Поддержание стабильного давления в системе.

Обеспечение системы водой, когда насос не работает.

Принцип действия следующий: вода поступает в мембрану, нагнетаемая насосом. Мембрана наполняется и заполняет пространство внутри корпуса (естественно – на определенный объем).

С другой стороны на воду начинает давить закачанный воздух, тем самым вытесняя ее в систему водоснабжения. Насос при этом работает до определенного момента – пока давление воды внутри бака не достигнет определенного предела.

После этого агрегат отключается, и «выдавливать» воду в сеть начинает уже воздух, воздействующий на мембрану. Ну а когда жидкость из емкости уйдет, и давление опустится до определенной (только теперь уже – минимальной) отметки – насос вновь включится в работу от автоматического блока управления. к меню ↑

Классификация

Ассортимент изделий на рынке достаточно обширный, так что для покупателя будет полезным предварительно узнать о том, какими именно они бывают, как классифицируются, и какую модель лучше выбрать.

Различия заключаются в целом ряде факторов, о каждом из которых следует упомянуть.

Горизонтальные баки-гидроаккумуляторы различного объема.

По расположению емкости — устройство может быть как горизонтальным, так и вертикальным.

По виду рабочей части — тоже могут быть отличия. В этом плане имеется две вариации: мембрана или баллон. В первом случае пространство внутри емкости разделено на две части мембраной: в одну – поступает вода, во вторую – закачан воздух.

Во втором случае внутри емкости заключен эластичный баллон, в который поступает жидкость, а воздух – закачан в свободное пространство между его стенками и стенками корпуса.

Отдельно требуется упомянуть об объеме – это, по сути, ключевой параметр любой емкости. Наиболее популярные типоразмеры – это 24, 50, 100 и 200 литров. Однако в продаже можно найти и емкости другого объема – на 6, 12 или наоборот – на 300 литров.

Бывают также и более крупные устройства – к примеру, гидроаккумулятор Aquasystem, который может быть объемом и до 2000 литров. Меньшую вместимость имеет гидроаккумулятор Reflex – наибольшая модель имеет объем 1000 литров. Такие же пределы имеет и гидроаккумулятор Wester.

Также детального внимания заслуживает материал, из которого выполняется мембрана (баллон). Это может быть либо бутил, либо каучук. Отличия достаточно серьезные:

Внешний вид мембраны различного объема.

• бутил имеет верхний температурный предел в +99 градусов;
• у каучука эта отметка ниже – только +50 градусов.

Это очень важный нюанс для тех, кто выбирает устройство для отопления. Однако чаще всего устройства современных производителей (тот же гидроаккумулятор Aquasystem) используют именно бутил.

Ну и напоследок требуется упомянуть о производителях изделий этого типа. Выше уже упоминалось несколько наименований, которые пользуются наибольшей популярностью. Это гидроаккумулятор Wester и Aquasystem. Модели этих марок входят в высокобюджетный сегмент, однако и качество имеют соответствующее.

Гидроаккумулятор Reflex стоит уже дешевле, но при этом в качестве практически не уступает. Помимо этих названий можно выделить еще Джилекс, который достаточно популярен на российском рынке своими положительными качествами: дешевизной и надежностью. к меню ↑

Как правильно произвести расчет объема гидроаккумулятора?

В принципе основной момент, заслуживающий внимания – это объем бака. Выше также упоминалось и об материале мембраны (баллона), однако для отопления такие устройства используются реже, поэтому внимание мы будем заострять именно на вместимости.

Сразу следует сказать, что модели на несколько сотен литров (к примеру – гидроаккумулятор Aquasystem VAV 2000 на 2000 литров или гидроаккумулятор Wester Line WAV 1000 – на 1000) подходят для обеспечения водой больших зданий (гостиниц, больниц – к примеру).

Пример размещения вертикального гидроаккумулятора в санузле.

Для обычного жилого дома такого объема будет много, и покупка такой модели будет излишней тратой денег. Тем более что стоят они достаточно много: к примеру, упомянутый гидроаккумулятор Wester Line WAV 1000 обойдется более чем в 10 тысяч долларов, а гидроаккумулятор Aquasystem VAV 2000 – и вовсе в три десятка.

Для коттеджа, в котором постоянно проживает 3-4 человека, будет достаточно емкости объемом до 100-200 литров (и это – с огромным запасом). Часто покупатели в таких условиях ограничиваются моделями по 24-50 литров (к примеру – гидроаккумулятор Aquasystem VAV 50 или гидроаккумулятор Wester Line WAV 50).

Увеличение до 100-200 литров актуально, если жителей в доме больше, и/или имеется большое количество точек водозабора (2 унитаза и 5-10 кранов – к примеру). В этом случае следует обратить внимание на гидроаккумулятор Wester Line WAV 100 или гидроаккумулятор Aquasystem VAV 100.

Для точности приведем более подробный расчет, который поможет покупателю точнее подобрать подходяще устройство.

Изначально напомним, что насос с усредненными характеристиками может включаться не чаще 1 раза в 1 минуту (в противном случае работа автоматического блока может ухудшаться). При этом его производительность составляет около 28-30 литров в минуту (т.е. около 1.8 «кубов» в час) – опять-таки, в среднем, для большинства бытовых моделей.

Делая расчет, требуется также учитывать, в любой модели объем воды составляет только половину емкости – остальное пространство занимает сжатый воздух. Таким образом можно подсчитать, что при использовании насоса с упомянутой производительностью Вам подойдет бак на 60-80 литров (к примеру – все тот же гидроаккумулятор Aquasystem модели VAO 80).

Если взять устройство с запасом, которое позволит снизить количество автоматического включения-выключения насоса – то можно обратить внимание на гидроаккумулятор Wester Line WAO 100 (соответственно, на 100 литров).

Вышеприведенный расчет является примерным – на самом деле для того, чтобы выбрать устройство, требуется учитывать еще некоторые параметры. Речь идет об объемах, расходуемых в пиковое время (утром и вечером).

Пример расположения вертикального бака-гидроаккумулятора в помещении.

Для этого требуется знать расход основных потребителей:

• туалет – до 1.3 литра в минуту;
• душ – до 10 литров;
• мойка/раковина – до 8 литров.

Выполнив нехитрый расчет – сложив числа – можно понять, что упомянутых выше 60-80 литров вполне достаточно: ведь в сумме получается только 20 литров. А вот если в Вашем доме много людей, которые утром используют 2 санузла – тогда лучше задуматься о покупке модели вместительнее (гидроаккумулятор Reflex DE 100 на 100 литров или уже упоминавшийся гидроаккумулятор Wester Line WAO 100).

Ну а если планируется запитывать от емкости еще и полив в летнее время года – тогда уже актуальным будет покупка бака на большее количество литров: к примеру такого, как гидроаккумулятор Aquasystem VAO 200.

На всякий случай упомянем о расценках на столь часто упоминаемые модели – покупателю наверняка будет полезно узнать и об этом:

• гидроаккумулятор Reflex DE 80 HW – около 150$;
• гидроаккумулятор Wester Line WAO 50 – около 75$;
• гидроаккумулятор Aquasystem VAV 80 – около 100.

Цифры в маркировке моделей обозначают, само собой, вместимость, указываемую в литрах.

Ну а для тех, чей расчет показал слишком большое число – будет актуальным выбрать модели крупнее:

Гидроаккумулятор в разрезе: внутреннее устройство емкости.

• гидроаккумулятор Reflex DE 200 (на 200 литров, соответственно) – около 280$;
• гидроаккумулятор Wester Line WAV 300 – около 300$;
• гидроаккумулятор Aquasystem VAV 200 – около 450$.

При выборе учитывайте еще и следующие моменты:

• меньше объем – чаще включается насос;
• меньше объем – чаще и сильнее меняется давление в водопроводе.

Вдобавок во вместительном баке можно просто-напросто «хранить» больше воды, и если внезапно пропадет электричество – у Вас будет больший запас. к меню ↑

Этапы и нюансы монтажа

С тем, как выполнить расчет и как выбрать устройство – разобрались. Теперь же требуется упомянуть о том, как именно выполняется подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения. При желании эту работу можно выполнить своими руками – если следовать приведенным ниже советам, то сложностей возникнуть не должно.

При этом не важно, какая именно модель подключается – гидроаккумулятор Reflex на пару десятков литров или же бак на 300 литров.

Подготовка выглядит следующим образом:

Пример подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе.

Прежде всего – нужно выбрать место, где будет стоять оборудование: станция автоматического водоснабжения и, собственно, сам бак. Их не обязательно располагать рядом, но чаще всего это делается именно так.

Проверяется давление внутри емкости. Необходимо, чтобы этот показатель был примерно на 0.2-1 атмосферы ниже, чем параметр, установленный на реле автоматического пуска насоса. В противном случае его можно (и нужно) подрегулировать своими руками.

Читайте также:  Насосная станция для дачи: рейтинг моделей + советы по выбору

Теперь требуется позаботиться о необходимых деталях для подключения:

Штуцер, имеющий 5 выходов: для самого бака, для реле автоматического включения, для манометра, для насоса и, собственно, для самой водопроводной линии.

Манометр (со шкалой до 10 атмосфер).

ФУМ-лента (для герметизации соединений).

Реле регулировки давления.

Теперь – рассмотрим, как именно своими руками можно произвести подключение:

Штуцер подсоединяется к емкости, используя шланг.

К другим выходам штуцера подключаются манометр, реле, насос и водопроводная труба. Каждое соединение предварительно уплотняется ФУМ-лентой.

По завершению работы следует выполнить пробный пуск насоса – чтобы определить герметичность системы. Для этого требуется тщательно осмотреть места соединения: по ним не должно быть утечек.

Подключая своими руками реле давления, обязательно и очень внимательно смотрите на метки, которые нанесены под его крышкой. Их две – это «Сеть» и «Насос», и перепутать их ни в коем случае нельзя. Возможно, что этих меток и вовсе не окажется (бывает и такое у некоторых моделей) – в этом случае своими руками подключение рекомендуется не выполнять, а воспользоваться помощью электрика. к меню ↑

Как устроен гидроаккумулятор? (видео)

 Главная страница » Водоснабжение дома и дачи

Расширительный бак для водоснабжения: выбор, устройство, установка и подключение

Расширительный бак для водоснабжения применяют для стабилизации рабочего давления, защиты оборудования от возможных гидроударов, а также для выравнивания температурных показателей жидкости. Работа гидробаков протекает автономно на основании полученных данных о состоянии системы и не требует наличия насосов, компрессора или подключения к электросети.

Расширительный бак.

Характеристика закрытых расширительных баков

Расширительные емкости – это резервуары цилиндрической или шарообразной формы с горизонтальным или вертикальным расположением рабочей камеры. Могут быть напольной или подвесной конструкции.

Оборудование предназначено для обеспечения бесперебойной эксплуатации систем водоснабжения жилого дома, подключенных к центральной сети.

Для работы в структуре водопровода, подающего ресурс из подземных источников (скважины, колодцы), предназначены гидроаккумуляторы.

Они поставляются в комплекте насосных станций, у них то же назначение, но другие требования и условия эксплуатации.

Особенности устройства и конструкции

Расширительный бак представляет собой непроницаемую емкость, выполненную из высоколегированной стали. Пространство рабочей камеры прибора делит на две части резиновая мембрана, которая по своей форме и способу крепления может быть двух видов.

В первом варианте – это вертикально установленный клапан, с одной стороны которого находится воздух, а с другой – вода. Вторая модификация устройства изготавливается в форме сплошной грушевидной емкости из резины, которая внизу, через выпускной клапан, фиксируется к корпусу прибора. Внутри мембраны находится жидкость, а снаружи – воздух.

Баки для бытового использования поставляются в торговую сеть размером от 8 до 150 л. Модели от 50 л снабжаются опорными стойками, штуцером для подключения дополнительных устройств и манометром для измерения давления.

Принцип работы гидроаккумулятора

Принцип работы гидроаккумулятора.

Гидроаккумулятор – это стальная емкость с металлическими опорами. Внутри корпуса находится две камеры – воздушная и гидравлическая. Верх воздушной камеры оборудован ниппелем, через который можно сбросить или накачать воздух. Низ емкости заканчивается специальным штуцером для соединения с водопроводом.

Принцип работы мембранного механизма следующий: после запуска перекачивающей станции вода подается в бачок прибора до тех пор, пока плотность в системе не превысит максимально допустимого уровня, после чего реле отключает гидроаккумулятор. При открытии кранов объем воды в камере уменьшается, сила напора падает, автомат подключает насос, и давление стабилизируется.

Классификация по области применения

Расширительные баки по своему внешнему виду и способу изготовления разделяют на открытые и закрытые конструкции.

Оборудование открытого типа – это емкость накопительного действия, которая применяется в загородных домах с ограниченным водоснабжением. Размер и материал резервуара подбирают с учетом необходимого объема воды в сутки.

Камеры такого типа используют в качестве дополнительного оборудования при устройстве отопления жилых зданий.

Устройства закрытого типа служат для компенсации температурных расширений и стабилизации давления в следующих системах:

• подачи холодной воды;
• горячего водоснабжения;
• отопления;
• водоочистки.

Материалы для гидропневматического оборудования

Безотказная работа любого гидропневматического агрегата зависит от правильного выбора мембраны. В зависимости от области применения и условий эксплуатации деталь может изготавливаться из следующих материалов:

Натуральная резина – предназначена для приборов с рабочим температурным диапазоном -5…+50°С.

Бутил-каучуковая диафрагма – работает в пределах 0…+120°С.

EPDM – синтетический эластомер, эксплуатируется в режиме +1…+110°С, рабочий напор жидкости – до 12 бар.

SBR-диффузор из стирол-бутадиеновой резины для горячего и холодного водоснабжения – до 15 бар, +1…+100°С.

Расчет объема бака перед выбором

Для того чтобы правильно настроить систему водопровода квартиры, нужно не ошибиться в выборе объема расширительного бака. Методика расчета размера емкости построена на сборе информации о бытовых приборах, расположенных в квартире.

Расчет объема бака перед выбором.

Составляем перечень точек подключения с указанием числа каждого типа оборудования, частоты включения в сутки и определяем суммарный коэффициент расхода воды (Cy).

Например, есть два умывальника, общая частота использования 6 раз/сутки: 2х6 = 12. Такие вычисления необходимо произвести с каждым наименованием. Затем сложить все значения.

Полученная сумма и будет показателем потребления ресурса в квартире.

После этого необходимо воспользоваться таблицей из международного способа расчета UNI 9182, подставить суммарный коэффициент и выбрать резервуар нужного размера.

На основании опыта использования системы расчетов объем емкости для квартиры равен:

• до 3 потребителей – расширительный бак до 24 л;
• до 8 точек – 50 л;
• свыше 10 приборов – 100 л.

Горизонтальная и вертикальная ориентация

Какой ориентации приобрести гидробак, зависит от размера емкости и свободного места в квартире. В стандартном варианте резервуары объемом до 50 л выпускают с возможностью монтажа прибора на стены помещения и с вертикальным расположением корпуса.

Гидроаккумуляторы большей вместимости предусматривают несколько способов установки. Они могут быть как вертикальной, так и горизонтальной ориентации. В зависимости от комплектации приборы могут поставляться в составе насосной станции или в виде отдельного агрегата для автономных систем.

Схемы подключения гидробаков

Для того чтобы подключить гидропневматические баки к холодному или горячему водопроводу, они должны быть оснащены:

Схема подключения гидробака.

• подающим, спускным и отводящим патрубками;
• манометром;
• предохранительным клапаном;
• датчиком уровня;
• ниппелем – устройством для регулирования и пополнения воздуха.

Расширительные емкости для холодной воды устанавливают в самой нижней точке распределительной системы. Баки для горячего водоснабжения монтируют на трассе трубопровода со стороны подачи жидкости к нагревательному оборудованию (теплообменник, бойлер и др.).

Выполнение установки расширительного бака

Монтаж агрегата производится в помещении с температурой не ниже 0°C. Минимальное расстоянии от стен и плит перекрытий – не более 60 см. Вокруг установленного оборудования необходимо обеспечить проход для доступа к воздушному крану, сливному клапану, запорной арматуре. Не допускается воздействие веса подключенного оборудования и трубопроводов на корпус прибора.

Перед установкой гидробака в камере необходимо измерить манометром плотность воздуха, она должна соответствовать техническим характеристикам механизма. Точную регулировку можно выполнить через ниппель в верхней части резервуара. Монтаж устройства (вертикально или горизонтально) зависит от объема бака и указывается в рекомендациях завода-изготовителя при покупке оборудования.

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Настройка рабочих характеристик гидроаккумулятора происходит следующим образом:

Проверяем давление в воздушной камере. Для этого подключаем манометр к резиновому клапану, расположенному в верхней части емкости.

Если полученные значения не соответствуют рекомендуемым, то нажатием на ниппель стравливаем воздух и снижаем давление или накачиваем газ для повышения силы напора.

Затем открываем защитный кожух реле и при помощи большой гайки регулируем верхний уровень срабатывания, отвечающий за остановку насоса при максимальном давлении.

Нижняя граница запуска оборудования настраивается малым креплением.

Закрываем корпус реле и проверяем результаты.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Гидроаккумулятор поступает в торговую сеть с базовыми настройками производителя оборудования. Иногда такие параметры не соответствуют условиям эксплуатации.

Настройка давления бака в системе водоснабжения.

Корректировка работы расширительного бака показана в следующих ситуациях:

После установки агрегата. Регулировка значений согласно техническим нормам региона.

Слабый напор в системе.

Бак не наполняется.

Замена мембраны на новую.

Ремонт магистрали.

В воздушной камере превышены рекомендуемые значения, основания – показания манометра.

Нарушен температурный режим горячего водоснабжения.

При корректировке давления в газовом отсеке прибора следует учитывать, что для защиты емкости от коррозии воздушная камера на заводе заполняется осушенным азотом. Поэтому при регулировке плотности воздуха в газовой полости или наполнении резервуара после смены мембраны рекомендуется пользоваться техническим азотом.

Предохранительные клапаны устройства должны быть отрегулированы так, чтобы рабочее давление в защищенном сегменте не превышало нормативное более чем на 10 %, а при установленном значении до 0,5 МПа ≤ 0,05 МПа.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Расширительные баки для систем горячего водоснабжения компенсируют изменения объема жидкости в границах допустимой минимальной и максимальной температуры, а также поддерживают давление в проектном диапазоне.

Мембранная емкость для ГВС устанавливается непосредственно в точке подачи холодной воды в систему. Оптимальной считается установка резервуара после редуктора давления. Концентрация воздуха в камере гидроаккумулятора должна быть на 0,25 бар выше, чем показатели рабочего напора в магистрали, или на 0,2 бар больше, чем установленное давление на выходе редуктора.

Читайте также:  Вентиляция в бане: обзор лучших схем и вариантов обустройства

При такой настройке излишки воды, периодически появляющиеся в системе из-за повышения температуры, в процессе охлаждения будут постепенно сбрасываться обратно в трубопровод.

Правила обслуживания гидробака

Правила обслуживания гидробака.

• Установка, испытания и ремонт оборудования должны проводиться в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя специалистами, прошедшими специальную подготовку.
• Любые изменения конструкции расширительной камеры с использованием сварных работ или посредством механических воздействий запрещаются.
• Один раз в год требуется выполнять профилактический осмотр гидробака:

Проверять давление в воздушной камере.

Проводить внешний осмотр корпуса установки.

Обследовать контрольно-измерительную аппаратуру (манометр, клапаны, реле и др.).

Инспектировать герметичность трубопроводов и работу запорной арматуры.

Монтаж гидробака открытого типа

Расширительные емкости открытого типа – это навесное оборудование, которое монтируют в верхней точке магистрали. Место установки должно иметь хорошую вентиляцию во избежание формирования конденсата на поверхности прибора. Высота размещения емкости должна позволять свободный доступ к внутренней части резервуара для выполнения технического осмотра или ремонта рабочей камеры.

Резервуар оборудуется поплавковым клапаном, который устанавливается на входной магистрали. Он предназначен для поддержания в накопительной камере уровня жидкости, который исключает перелив воды через кромку бака.

Выводы и полезное видео по теме

Использование расширительных баков в системе водоснабжения квартиры позволяет получить контролируемую подачу воды с постоянным давлением, обеспечивающим стабильную безаварийную работу сантехнического оборудования.

Калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора — с пояснениями

Одним из основных элементов насосной станции, работающей в автоматическом режиме с управлением по давлению воды в системе, является гидроаккумулятор.

Нередко его еще именуют закрытым расширительным баком, хотя такое определение, по правде говоря, в приложении в системе холодного водоснабжения — не вполне корректное.

Это устройство выполняет ряд важнейших функций, без которых насосная станция в принципе невозможна, как таковая.

Калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора

Одним из основных параметров гидроаккумулятора является его вместительность. Точнее, полный объем бака, который разделен мембраной («грушей») на воздушную и водяную камеры.

Важно подобрать такой, чтобы он не занимал лишнего места, то есть, желательно, покомпактнее, и в то же время — делал эксплуатацию домашней системы водоснабжения по максимуму комфортной и экономной.

Нужно найти «золотую середину», и помогут нам в этом калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора.

Предстоит последовательно решить две задачи, то есть будет предложено два калькулятора. К каждому прилагается краткое пояснение.

Определение оптимального объёма гидроаккумулятора

Существует несколько подходов к выбору оптимального объема этого бака. Например, рекомендуют таблицы, в которых потребителю предлагается исходить и создаваемого в аккумуляторе запаса воды.

В нашем же случае используется формула, которая разработана одним из ведущих производителей подобного оборудования и отлично подходит именно подл случай насосной станции.

Саму формулу приводить не будет – просто перечислим те величины, которые нам потребуется для расчета.

• Примерный максимальный расход воды, выраженный в литрах в минуту. Определение этого расхода как раз и станет первым действием в череде наших вычислений.

Калькулятор расчета максимального расхода воды

Перейти к расчётам

Пояснения по расчету расхода

Все достаточно просто. Сантехнические приборы и бытовая техника, подключаемая «по воде», характеризуется определённым средним расходом. Если указать те приборы и аксессуары, что имеются или планируются к установке в доме, программа просуммирует их показатели.

Понятно, что все приборы бывают задействованы одновременно крайне редко, а то и вовсе — никогда. Но на этот счет в алгоритме калькулятора есть специальная «плавающая» величина, которая учтет вероятностную составляющую итогового результата.

Полученный результат потребуется для дальнейших расчетов.

Вернемся к величинам для основной формулы.

• Потребуется три значения давления – предварительной накачки воздушной камеры гидроаккумулятора, а также нижний и верхний порог срабатывания насоса. То есть минимальное давление в системе, при котором насос запускается и пополняет бак водой, и максимальное, при котором питание установки отключается.

Эти значения тоже, понятно, берутся не «с потолка». Существуют определенные рекомендации по выбору оптимальных показателей. Информация об этом хорошо изложена и на нашем портале.

Какие показатели давления используются при регулировке насосной станции?

Управление насосной станцией возлагается на реле давления. А при его настройке должны использоваться значения давления, которые обеспечат максимально удобную безопасную для самой системы эксплуатацию. Как и по каким параметрам проводиться регулировка насосной станции – читайте в специальной публикации нашего портала.

• Наконец, необходимо будет указать максимальное количество включений насоса в течение часа. Такая рекомендация очень часто содержится в паспортных данных насосного оборудования. Если нет, то можно руководствоваться следующей рекомендацией:

Желательно, чтобы насос даже при практически беспрерывной работе системы водопровода на максимальном расходе воды включался не чаще, чем 1 раз в 4÷5 минут. То есть получается 12÷15 раз в течение часа.

Все необходимые исходные данные перечислены – можно переходить к расчету.

Калькулятор расчёта рекомендуемого объема гидроаккумулятора

Перейти к расчётам

Пояснения по расчету

Особых пояснений тут, наверное, и не требуется – все уже сказано выше. Единственное то, что полученный результат, понятное дело служит лишь ориентиром. Покупать так или иначе придётся из стандартной линейки размеров баков. Как правило, берут ближайший по объему в большую сторону.

Автоматический расчет и подбор гидроаккумулятора для водоснабжения

Zilmet / Подбор баков для водоснабжения

Зная максимальный объем потребляемой воды Атах (литры/мин.) и мощность насоса, можно рассчитать объем запаса воды Vu = K Amax и, используя таблицу, выбрать соответствующий объем бака Vt. Формула расчета приведена ниже: 

Vt = объем бака (литры); Аmах = максимальный объем потребляемой воды (литры/мин.); Pmin = минимальное давление, при котором происходит запуск насоса; Рmах = максимальное давление, при котором насос отключается; Ррrес = начальное давление в баке.

Все показатели давления выражены в барах.

К — коэффициент, соответствующий мощности насоса Р, для расчета объема запаса воды Vu = К Аmах.

P (hp)	1 — 2	2,5 — 4	5 — 8	9 — 12
К	0,25	0,375	0,625	0,875

Пример расчета гидроаккумулятора

Amax = 115 литры/мин. Pmin = 1.5 бар Pmax = 3.5 бар Pprec = 1.3 бар Мощность насоса = 4 л.с. (К = 0.375)

Внимание: установить начальное давление бака на уровне -0.2 бар, учитывая пусковое давление насоса.

Pmin-Pprec	0,2
Рргес	0,8	0,8	1,8	1,3	1,3	1,8	1,8	2,3	2,3	2,8	3,8	4,8
Pmin	1	1	2	1,5	1,5	2	2	2,5	2,5	3	4	5
Ртах	2	2,5	3	2,5	3	2,5	4	4	5	5	8	10
объем Vt	объем запаса воды Vu
35	10,50	13,50	8,17	9,20	12,08	4,67	13,07	9,90	13,75	11,08	14,93	15,38
50	15,00	19,29	11,67	13,14	17,25	6,67	18,67	14,14	19,64	15,83	21,33	21,97
80	24,00	30,86	18,67	21,03	27,60	10,67	29,87	22,63	31,43	25,33	34,13	35,15
105	31,50	40,50	24,50	27,60	36,23	14,00	39,20	29,70	41,25	33,25	44,80	46,14
150	45,00	57,86	35,00	39,43	51,75	20,00	56,00	42,43	58,93	47,50	64,00	65,91
200	60,00	77,14	46,67	52,57	69,00	26,67	74,67	56,57	78,57	63,33	85,33	87,88
250	75,00	96,43	58,33	65,71	86,25	33,33	93,33	70,71	98,21	79,17	106,67	109,85
300	90,00	115,71	70,00	78,86	103,50	40,00	112,00	84,86	117,86	95,00	128,00	131,82
400	120,00	154,29	93,33	105,14	138,00	53,33	149,33	113,14	157,14	126,67	170,67	175,76
500	150,00	192,86	116,67	131,43	172,50	66,67	186,67	141,43	196,43	158,33	213,33	219,70
600	180,00	231,43	140,00	157,71	207,00	80,00	224,00	169,71	235,71	190,00	256,00	263,64

Гидроаккумулятор для водоснабжения. Работа, устройство и расчет

Гидроаккумулятор, который синонимично можно называть расширительным баком, гидробаком или мембранным баком, — это одна из составных частей насосной станции. Насосные станции, зачастую, устанавливают на дачах или в загородных домах, где отсутствует централизованное водоснабжение. Поговорим в данном материале о его подборе, принципе работы, установке и не только.

 Гидробак в тандеме с автоматикой, то есть с рыле давления и манометром, призван контролировать давление воды в системе и, следовательно, обеспечивать долговечность работы насоса как основы насосной станции.

То есть, главная задача расширительного бака — поддерживать стабильный уровень давления в то время, когда насос перекачивает воду.

Приобретая мембранный бак, следует первостепенное внимание уделить выбору его объема. 

Конечно, гидроаккумулятор для водоснабжения можно приобрести с запасом по объему и не утруждать себя расчетами. Однако, такое решение, во-первых, может обойтись довольно дорого, а, во-вторых, потребуется много места для его размещения. Даже если эти два фактора не пугают владельца, объем гидробака лучше рассчитать в любом случае, во избежание огромного количества неприятных моментов.

Принцип работы гидроаккумулятора

Электронасос забирает воду из резервуара и закачивает её в мембрану гидроаккумулятора для водоснабжения. На момент достижения заданного порога давления срабатывает реле, насос отключается, подача воды прекращается. Обратный клапан исключает ход воды в обратном направлении, сохраняя давление.

В случае, когда вода тратится и давление понижается, насос вновь запускается, обеспечивая пополнение объёма мембраны. Эффективность узла зависит от объёма гидробака и установленного показателя давления. Показатель, при котором срабатывает реле, можно корректировать.

Важно! В процессе эксплуатации в мембране скапливается растворённый воздух. Это понижает эффективность работы узла. Необходимо производить регулярное стравливание воздуха. Частота обслуживания зависит от объёма самого бака и того, насколько активно эксплуатируется система. В среднем, раз в три месяца.

Читайте также:  Как подключить люстру к двухклавишному выключателю: подробное описание

Устройство гидробака

Гидроаккумулятор для водоснабжения по своей конструкции представляет собой герметичный стальной бак, внутри которого размещена мембрана, за счёт чего внутреннее пространство делится на две независимые камеры. Вода закачивается непосредственно в мембрану, что исключает взаимодействие с металлической внутренней поверхностью бака. Материал мембраны соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям, применимым к питьевой воде.

Вокруг мембраны находится воздух. Давление воздуха регулируется пневматическим клапаном. Вода, накапливающаяся под давлением, растягивает мембрану, которая с вою очередь сжимает воздух вокруг, а в обратном процессе сжатый воздух вытесняет воду из мембраны, обеспечивая заданное давление.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе

Правильно настроенное давление в узле гарантирует бесперебойную работу системы. Кроме того, стабильно поддерживаемое давление продлит срок службы мембраны гидроаккумулятора для воды. Важно снизить разницу между показателями в воздушной камере на момент включенного и выключенного насоса. При не работающем насосе показатель должен быть ниже на 10%.

Верхний предел давления рассчитан на максимально возможный показатель в системах водопровода, что равнозначно 10 атм.

Важным моментом является контроль давления в воздушной камере бака без подключения к системе. По производственным нормативам оно составляет 1,5 атм.

Однако, на момент покупки бака данное давление может быть существенно занижено по причине утечки, связанной с неисправностью золотника.

Следовательно, после покупки необходимо проконтролировать давление, а в случае пониженного показателя исправить ситуацию.

Рекомендуется не устанавливать аккумулятор сразу после покупки, если давление в баке оказалось заниженным. Необходимо повысить показатель и оставить бак на сутки, после чего вновь проконтролировать показатель.

Если давление вновь упало, необходимо заменить золотник. А в случае сохранения проблемы бак следует заменить, поскольку нарушена герметичность.

Проверять давление в дальнейшем следует только по факту полного сброса давления воды в системе.

Для чего нужно рассчитывать объем гидробака

Как уже было сказано, основу любой станции составляет насос, который следует покупать, исходя из максимальной глубины источника водоснабжения и предполагаемого уровня потребления воды.

Некоторые современные насосы обладают встроенным частотным преобразователем, который регулирует скорость подачи воды в зависимости от количества расходующих устройств и обеспечивает синхронность такой подачи.

В таком случае целесообразно купить совсем маленький по объему мембранный бак, главное назначение которого будет заключаться в предупреждении гидравлических ударов (резких скачков давления воды, которые приводят к быстрому повреждению труб и смесителей). 

Но насосы с встроенным частотным преобразователем не каждому по карману, потому владельцы в большинстве случаев приобретают самые обычные насосы. Характерная черта обычного насоса — он начинает работу сразу с полной мощности.

Именно этим и объясняется важность правильно выбранного объема гидробака. При небольшом объеме расширительный бак, после включения насоса, мгновенно заполнится водой, что скажется прямым образом на сроке службы насоса.

С другой стороны, гидробак огромного объема будет способствовать застаиванию воды в нем. 

Многие владельцы решают приобрести гидроаккумулятор большого объема, чтобы гарантировать себе водный резерв на непредвиденный случай. Однако, нужно учитывать, что в гидробаке такой запас воды не особо значительный. Например, бак объемом около 100 литров будет содержать примерно 30 литров резервной воды.

Соответственно, чтобы обеспечить себя достаточным количеством воды на случай аварии, нужен гидробак огромного объема, не менее 200 литров. Такая покупка обойдется совсем недешево.

Поэтому, как отмечают профессионалы, для обеспечения себя водой на случай ее отключения разумнее купить специальную накопительную емкость. 

Как произвести расчет объема гидробака на примере

Основные правила, которыми нужно оперировать при расчетах:

• Чтобы максимально продлить срок службы гидробака и гарантировать стабильную работу всей системы, перепад давления между включением насоса и его отключением должен находиться в пределах от 1 до 1,5 Бар.
• Уровень давления в пустом расширительном баке должен быть на 10% меньше, чем уровень давления при начале работы насоса. Соблюдение этого правила позволит избежать быстрого изнашивания мембраны, поскольку амплитуда ее работы будет невысокой. Следовательно, срок службы насоса существенно возрастет. Однако, нужно помнить, что резерв воды составит примерно 30% от всего объема гидроаккумулятора. 
• Самая верхняя точка давления должна соответствовать минимальному уровню давления насоса до момента его включения. Пример: мембранный бак вместе с рыле и манометром расположены в подвале, а душевая кабина установлена на 3 этаже дома, и для ее работы нужно давление в 1,5 Бар. Для этого нужно определить ту высоту, на которой и потребуется уровень давления в 1,5 Бар. Пусть эта высота равняется 7 метрам. Исходя из падения уровня давления в 0,1 Бар на каждый метр высоты, нужно 0,1 х 7 = 0,7 Бар. Затем к 1,5 Бар нужно прибавить 0,7 Бар: 1,5 + 0,7 = 2,2 Бар. Таким образом, чтобы на 3 этаже в душевой кабине создать подходящее для работы давление в 1,5 Бар, в подвале на рыле нужно выставить давление в 2,2 Бар. Всегда нужно предусматривать, что давление может совершать скачок в 1 или 1,5 Бар, поэтому давление выключения насоса следует выставлять на уровень 3,2 либо 3,7 Бар, чтобы не допустить сгорания насоса.
• Поскольку, давление воздуха в пустом гидробаке должно быть на 10% ниже, чем при включении насоса, нужно отнять 10% от 2,2 Бар. Получаем примерно 2 Бар. 

Все необходимые для расчета показатели есть, теперь поговорим о формуле для расчета и подставим в нее наши значения. Формула выглядит следующим образом:

V бака = 16,5 х Q/A х (P1 х P2)/(P2 — P1) х 1/P бака

V бака — этот тот самый объем расширительного бака, который подойдет для работы в данных условиях;

Q — это предельный уровень расходования воды в единицу времени, а именно в минуту, в нашем случае пусть это будет 25 литров в минуту (вообще, этот показатель можно найти в паспорте насоса);

A — это максимально допустимое число включений насоса в час, пусть это будет цифра 20 в нашем случае (также есть в паспорте насоса). Существуют современные насосы с плавным механизмом пуска, в которых предельное количество запусков в час не ограничивается. Однако, чаще приобретаются насосы без системы плавного пуска.

В обычных насосах пусковой ток в 2 раза выше, чем его мощность. Обмотки насоса перегреваются при начале работы, и для их охлаждения насосу нужно некоторый промежуток времени перегонять воду, поскольку насос, к примеру, погружной охлаждается своей же перегоняемой водой. Поэтому данный показатель очень важен для поддержания долгой жизнеспособности насоса.

Найти его можно в паспорте устройства, либо уточнить у производителя или официального дилера. Еще можно воспользоваться примерной схемой определения максимального количества запусков насоса в час в зависимости от его мощности: мощность в 1 500 — 2 000 Ватт соответствует примерно 20 запускам в час; 700 — 1 500 Ватт = 30 пусков в час; менее 700 Ватт = примерно 40 пусков в час.

 Это довольно приблизительные значения.

• P1 — давление включения насоса (в нашем случае это 2,2 Бар);
• P2 — это давление выключения насоса (в нашем случае это 3,2 Бар для большего удобства расчетов);
• P бака — давление воздуха в гидробаке (в нашем случае это 2 Бар).

1 — единицу следует учитывать, основываясь на законе Роберта Бойля и Эдма Мариотта — это один из главных законов, определяющих поведение газа в изотермическом процессе, если коротко, то он звучит так: увеличение давления на газ обратно пропорционально его объему. Этот показатель важен, поскольку любое устройство на практике обладает относительным уровнем давления;

16,5 — постоянная, используемая в расчетах в соответствии с международной системой расчетов.

Теперь наши значения подставим в формулу:

V бака = 16,5 х (25/20) х (2,2 х 3,2) / (3,2 — 2,2) х 1 / 2  V бака = 16,5 х 1,25 х 7,04 х 0,5 V бака = 72,6 литров. 

Таким образом, нам подойдет гидроаккумулятор объемом около 80 литров.

Такая методика расчета позволит определить требуемый объем расширительного бака, но и она не может считаться абсолютно достоверной, поскольку:

• коэффициент 16,5, все-таки, приблизительный;
• цифра 1 из закона Бойля — Мариотта также приблизительная величина;
• и самое главное: уровень расхода воды не может быть четко определенным, ведь на даче или в загородном доме вода нужна не только для душа, но и для орошения огорода, для функционирования стиральной машины, бойлера и т.д. 

Существует еще одна методика определения объема гидроаккумулятора, исходя из мощности насоса или по уровню потребления воды расходующими устройствами.

По мощности насоса градация такая:

• до 600 Ватт = 24 литра;
• до 1 000 Ватт = 50 литров;
• до 1 500 Ватт = 100 литров;
• до 2 500 Ватт = 300 литров.

Конечно, нужно понимать, что эта схема дает очень и очень примерный результат. 

Таким образом, решив установить на своем дачном участке или в загородном доме насосную станцию, лучше всего позаботиться о приобретении гидроаккумулятора для водоснабжения подходящего объема. Это позволит продлить срок службы насоса и, в целом, создаст комфортные и безопасные условия для работы всей насосной станции и, конечно, для использования.