0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Содержание

Как выбрать гидроаккумулятор для скважины

Как выбрать гидроаккумулятор и не прогадать

Организация системы водоснабжения для частного дома – это всегда хлопотный процесс. В эту систему входит множество элементов и один из них это гидравлический аккумулятор, который занимает в ней одно из важнейших мест. Однако, чтобы водопровод хорошо функционировал, нужно знать как правильно подобрать гидроаккумулятор. Ведь от этого будет зависеть работа всей системы.

Разберемся какой же гидроаккумулятор подойдет для загородного дома

Почему нужно уметь подбирать гидробак?

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения выполняет две важные функции:

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

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

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

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

Подбор объема гидроаккумулятора

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

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

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

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

Основные правила подбора:

  • емкость до 24 литров – используется, когда мощность насоса для скважины находится в пределах 2 м3час, а количество потребителей не превышает 3-х точек. Т.е. такой объем подходит для небольших дачных домиков, в которых проживает 1-2 человека;
  • объем 50 литров – понадобится при мощности насоса до 3,5 кубометров в час. При этом, допустимое количество точек потребления воды, увеличивается до 7-8 штук. Такие гидробаки подойдут для системы водоснабжения, обеспечивающих 2-3 человека, постоянно проживающих в одном доме;
  • если насос обладает производительностью свыше 5 кубометров, а количество потребителей в доме больше 8, то берется бак с емкостью от 100 литров.

Когда делается расчет объема гидроаккумулятора, важно понимать, что его основная задача не заключается в создании накопительного запаса питьевой воды. Таким образом, не нужно делать большой запас по объему. Обычно, хватает 10-15%, необходимых на случай непредвиденного увеличения потребления воды.

Кроме того, нужно учитывать такие правила:

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

Поэтому, можно выбирать устройство емкостью

60 литров. А если учесть небольшой запас, то оптимальным вариантом станет бак на 80 литров.

Нужен ли запас емкости?

Многие люди полагают, что одна из задач аккумулятора – это создание резерва воды. Однако это не так и функции устройства, абсолютно другие. Конечно, небольшой запас по емкости нужен – бывают случаи, когда потребление воды может увеличиться. К тому же, немного увеличенный объем положительно скажется на работе всего оборудования.

Однако, учитывая цену, переплачивать лишние деньги за дополнительную емкость не нужно. Для этих целей предназначены специальные пластиковые резервуары, которые встраиваются в систему водопровода.

Тем более, если в будущем планируется увеличение точек потребления – можно купить дополнительный гидробак. Их общий объем будет суммироваться. Например, если в системе установлено два устройства на 40 и 80 литров, то общая рабочая мощность получится 120 л.

Оптимальное давление

Чтобы ГА хорошо справлялся со своими задачами, в нем должно быть правильно выставлено давление. Вообще, расчет необходимой величины делается исходя из того, что на каждые 10 метров подъема, требуется 1 атмосфера. К тому же, еще одна атмосфера, обеспечивает нормальное давление в системе водопровода.

  • гидроаккумулятор установлен в подвале, а до самой верхней точки получается расстояние в 6 метров;
  • таким образом, 0.6 атмосфер потребуется для подъема воды и еще одна для работы;
  • т.е. рабочее значение будет составлять 1,6 атмосфер.

При установке необходимо сразу же проверить это значение, и если оно ниже нормы, то закачать в бак воздух. Также, нужно правильно настроить реле давления. Ведь от этого будет зависеть частота включения насоса и напор воды в системе.

Тип гидробака

На рынке существует два вида таких устройств:

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.

Популярные модели

На сегодняшнем рынке, присутствует множество различных моделей гидроаккумуляторов. Однако, среди них есть наиболее популярные устройства для частного дома.

Как подобрать скважинный насос и гидроаккумулятор?

Для подъема воды со значительной глубины и создания в системе водоснабжения рабочего давления могут быть использованы насосы разных типов. Так, например, это могут быть ручные и самовсасывающие поверхностные насосы, насосные станции эжекторного и инжекторного типа, погружные насосы.

Наибольшее распространение получили погружные насосы центробежного типа. Эти насосы создают рабочее давление с помощью лопаток рабочего колеса, приводимых в движение электродвигателем. Вращение рабочего колеса отбрасывает поток жидкости от центра рабочей камеры к её стенкам, где возникает область повышенного давления и откуда отводится часть жидкости. В свою очередь, в центральной части рабочей камеры возникает пониженное давление, всасывающее в рабочую камеру новый объем жидкости.

Объём воды, перекачиваемой центробежными насосами, определяется размерами рабочей камеры и скоростью вращения рабочего колеса. Габариты погружных насосов, монтируемых в скважине, определяются диаметром скважины, поэтому для повышения их производительности приходится увеличивать не диаметр, а длину рабочей камеры (например, на вал двигателя устанавливают несколько рабочих колёс). Скорость вращения рабочего колеса ограничена по технико-экономическим причинам (стоимость насоса при заданной надёжности).

Как правило, погружные скважинные насосы эксплуатируются в умеренно агрессивной среде, поэтому особых требований к их исполнению нет. В тоже время, качество применяемых материалов является одним из важных факторов, влияющих на срок эксплуатации насоса. Обычно, корпус насоса изготавливают из нержавеющей стали, электрические компоненты при этом герметизируют.

Исходные данные, которые надо знать для правильного подбора скважинного насоса:

1) Параметры скважины

дебит (производительность скважины в м³/ч);

статический уровень воды (измеряется через 1 час после бурения без откачки воды из скважины);

динамический уровень воды (измеряется после откачки, когда приток воды равен её оттоку, т.е. вода перестаёт убывать);

размеры и глубина фильтровальной части скважины;

(Все эти параметры указываются в паспорте скважины, который выдает организация, занимающаяся бурением.)

2) Суммарный максимальный расход воды

Расход воды зависит от количества и типа используемых санитарно-технических приборов. В следующей таблице приведён нормативный расход воды для разных типов оборудования.

Напор рассчитывается по формуле:


где:

Ptap – давление, которое необходимо создать в системе. Напор в бытовой сети водоснабжения, как правило, составляет 20-25 м водяного столба или 2,0-2,5 бар (стандартное давление в городской сети);

Hgeo — геодезический напор, который исчисляется как разность высот от динамического уровня до самой высокой точки водоразбора в метрах водного столба;

EHf — сумма линейных потерь напора, которые возникают при трении воды о стенки трубопровода и местных потерь (потери напора на поворотах, тройниках, задвижках и т.д.). Линейные потери зависят от материала, из которого изготовлен трубопровод, его диаметра и расхода воды. Для более точного расчета применяются специальные диаграммы. Суммарные местные потери обычно принимают равными 15-20% от величины линейных потерь напора.

Дополнительное оборудование в системе водоснабжения.

Для того что бы обеспечить оптимальный режим работы скважинного насоса в системе водоснабжения рекомендуется установить гидроаккумулятор (мембранный бак). Он защищает систему водоснабжения от резких перепадов давления в системе (гидравлических ударов), оптимизирует частоту включений насоса при наличии утечек в системе и малом расходе воды. Расчёт объема мембранного бака производится по формуле:

Читать еще:  Как утеплить ворота гаража изнутри

  • где Qmax — максимальный расход воды, м 3 /ч;
  • Pset — давление включения насоса, бар;
  • ∆Р — разница между давлением включения/выключения, бар;
  • Nmax — допустимое число включений/выключений в час;
  • k – 0,9.

Для монтажа выбранного насосного оборудования так же понадобятся следующие материалы и оборудование:

    электронный блок управления;

    термоусадочная кабельная муфта;

    трос из нержавеющей стали (для подвешивания насоса в скважине);

    зажимы из нержавеющей стали;

    хомуты для крепления кабеля к напорной трубе;

    фасонные части для соединения насоса с напорным трубопроводом.

    Для подвода электрического питания к насосному агрегату необходимо использовать кабель, характеристики которого будут обеспечивать нормальное энергоснабжение в зависимости от потребляемой мощности насоса и его удаленности от источника электропитания.

    Примерная максимальная длина электрического кабеля (в метрах) в зависимости от сечения его жилы и мощности однофазного электродвигателя насоса приведена в таблице:

    В 2х-этажном доме установлены следующие санитарно-технические приборы:

    унитаз, два умывальника, душ на первом этаже,

    унитаз и раковина на втором этаже.

    фильтр для очистки всей воды, поступающей в дом.

    (Потери напора для фильтра указаны в его паспорте и составляют 1 Бар (10м)).

    Для водоснабжения используется скважина со следующими паспортными характеристиками:

    • дебит – 5 м 3 /ч;
    • статический уровень – 25 м;
    • динамический уровень – 30 м;
    • верхняя отметка фильтровальной зоны – 45 м;
    • нижняя отметка – 50 м;
    • глубина скважины – 60 м;
    • глубина монтажа насоса – 40 м;
    • диаметр скважины – 121 мм.

    Параметры напорного трубопровода:

    • диаметр напорного трубопровода в скважине – 40 мм;
    • длина напорного трубопровода в скважине – 40 м;
    • диаметр напорного трубопровода от скважины до дома – 32 мм;
    • длина напорного трубопровода от скважины до дома – 20 м, отметка наивысшей точки водоразбора – 3 м;
    • материал труб – полиэтилен.

    Проведем соответствующие расчеты:

    1. Максимальный расход воды в скважине:

    2. Необходимый напор насоса:

    Нд – потери напора по длине трубопровода (величина линейных потерь указывается в расчете на 100 м трубопровода),

    Нмес — потери напора на местных сопротивлениях,

    Нф — потери напора на фильтре.

    Рассчитаем потери по длине:

    Принимаем потери на местных сопротивлениях равными 15% от потерь по длине, тогда:

    Потери на фильтре Нф = 10 м, так как 1 бар составляет10 м водного столба.

    Сумма линейных потерь напора составит:

    Таким образом, общий напор будет равен:

    Следующий этап – определение объёма и типа бака гидроаккумулятора.

    В зависимости от типа корпуса баки бывают вертикальные и горизонтальные. Баки объёмом более 50 литров имеют автоматический воздухоотводчик, в баках меньшего объема, как правило, такие устройства не устанавливаются. Обычно, выбор компоновки бака осуществляется исходя из габаритных размеров помещения, в котором он будет установлен.

    Для расчета объёма гидроаккумулятора необходимо определить число включений насоса в единицу времени (принято считать за один час) при максимальном расходе воды. Оптимальным значением является частота 10-15 раз в час. Увеличение значения частоты включений насоса приводит к чрезмерной нагрузке на мембрану гидроаккумулятора (повышается частота циклов растяжение-сжатие), что снижает рабочий ресурс мембраны. Кроме того, если принять число включений равным, например, 45 раз в час, то насос будет включаться на очень короткое время (всего около минуты) и не будет работать в оптимальном режиме (производительность бытовых насосов системы индивидуального водоснабжения, как правило, небольшая, и за это время просто невозможно даже заполнить бак гидроаккумулятора).

    На практике, частоту включений насоса принимают равной 10 раз в час, оставляя запас в сторону увеличения до 15 раз в час на случай, когда в доме добавляется новый источник потребления воды (при использовании уже существующего гидроаккумулятора).

    Также требуется выбрать максимальную и минимальную величины давления, при которых будет срабатывать реле давления станции водоснабжения

    Для двухэтажных домов обычно принимают:

    Объём гидроаккумулятора определяется следующей формулой:

    16,5 – постоянная величина;

    С учетом полученных характеристик подбираем насос и производим расчет объема мембранного бака:

    Гидроаккумуляторы: как выбрать, принципы работы

    Основой работы автоматических станций и систем водоподачи на базе скважин с погружными или поверхностными насосами является поддержание в трубах стабильного напора. Эту задачу выполняют гидроаккумуляторы для водоснабжения. Для правильного выбора и установки прибора необходимо определиться с его параметрами, учитывая характеристики оборудования.

    Определение и предназначение

    Гидроаккумулятор (ГА) зачастую называют гидравлическим или расширительным мембранным баком. Его не стоит путать с простой накопительной емкостью. Он выглядит как металлический герметический бидон овальной формы с толстыми стенками и с эластичным баллоном или перегородкой внутри, где образуются две камеры – с водой и воздухом, – что создает определенное давление.

    Для лучшего понимания, что такое гидроаккумулятор необходимо ознакомиться с его функциями:

    • обеспечивает стабильное давление в трубах. При одновременном открытии нескольких кранов исключает падение напора, компенсируя его за счет своих ресурсов, а также обеспечивает стабильную температуру вместе с водонагревателем
    • защищает водонасос от износа, уменьшая нагрузку на него, так как его циклы включения становятся реже. После открытия водопроводного крана он будет активирован, только когда резерв в емкости иссякнет. Норма включений в час уменьшиться, создав тем самым их запас и увеличив срок эксплуатации
    • исключает гидроудары
    • обеспечивает автономность системы на некоторое время после отключения питания. Пользователи всегда будут обеспечены запасом воды в зависимости от вместимости оборудования, что актуально для частных домов

    Предназначение мембранного бака: компенсация, выравнивание, обеспечение автономности водоподачи с созданием определенного резерва воды. С этим агрегатом водопровод будет функционировать при отключенном питании и при отсутствии доступа к источнику воды

    Существуют такие виды приборов:

    • для холодной или горячей воды (соответственно, синий или красный корпус), универсальные, специально для отопления
    • промышленные или пищевые (отличаются материалом мембраны)
    • в зависимости от конструкции: пневматически и механические (грузовые, пружинные)

    Механические ГА используются редко, они сложные в установке и эксплуатации. Силу сжатия в них создает груз, установленный на определенной высоте, или пружина. Пневматические образцы с мембраной внутри эффективнее, автономнее и проще в эксплуатации. Именно их обычно монтируют для колодцев.

    Значение для автономных источников с насосами

    Вот зачем нужен гидроаккумулятор для насосных станций. Нормальный режим работы помпы, обеспечивающий длительную бесперебойную работу – 20 – 30 включений в час. Даже при минимальном падении напора реле включит ее и выключит при восстановлении уровня. При этом утечка компенсируется насосом моментально и при самом незначительном расходе воды он активируется, работая почти вхолостую, быстрее исчерпывая свой ресурс.

    Гидроаккумулятор описанный принцип действия системы совершенствует. Он формирует нужный запас жидкости и компенсирует ее расход, исключая холостую работу, а также сглаживает резкие скачки давления при включении.

    Принцип работы со скважиной, составные части

    Вот как работает гидроаккумулятор поэтапно:

    1. вода закачивается в грушу, которая увеличивается, тем самым вытесняя воздух – внутри создается выталкивающее усилие
    2. После достижения нужной величины натиска специальное реле отключает работу электронасоса
    3. Сжатым воздухом жидкость из мембраны выталкивается в систему. Таким образом, при открытии крана вода течет из гидробака
    4. После уменьшения количества жидкости в груше снижается напор – реле фиксирует этот показатель, включает нагнетатель до достижения нужной величины, и так по кругу

    Принцип действия гидроаккумулятора состоит в формировании внутри его корпуса силы выталкивания, которая компенсирует напор в системе. Пустое пространство внутри его наполняется воздухом. При этом сила сжатия достигает около 2 бар. Она выталкивает необходимое количество жидкости из «груши» в трубы для стабилизации напора согласно показателям реле давления.

    Гидроаккумулятор для насосной станции со скважиной работает по такой схеме: электронасос качает воду с колодца, она идет по трубе, выходящей из него через напорный трубопровод. На пути его следования из источника к системе водоснабжения врезается ГА, а около места соединения располагается реле давления и манометр. Жидкость сначала попадает в агрегат, а потом течет далее к точкам водозабора.

    Устройство гидроаккумулятора:

    • овальный (в форме толстого баллона) металлический корпус с ножками
    • внутри – наполняемая водой «груша» из пищевой или промышленной резины
    • на одном конце – клапан или трубопровод, чтобы стравливать воздух, на другом – разъем (фланец) для подключения к тройнику
    • гибкий шланг или жесткая труба для подключения к домашнему трубопроводу
    • тройник, на котором крепится реле контроля давления с ниппелем для манометра (иногда его нужно докупать)
    • крепление и обвязка, если емкость крепится к стене

    Схема состоит из таких элементов (по порядку):

    1. Скважина: погружной насос с электрокабелем, шлангом, трубой, подъемным тросом
    2. Трубопровод с обратным клапаном, идущий от помпы (прокладывается к дому под землей ниже точки промерзания)
    3. Гидроаккумулятор
    4. Конечные точки: краны, бытовые приборы

    Выбор

    Зачастую возникает вопрос, как подобрать гидроаккумулятор, учитывая способ его расположения. Вертикальные экземпляры объемом от 50 л имеют специальный клапан для стравливания. В них воздух собирается вверху, поэтому это делать удобнее и эффективнее. Горизонтальные для этого оборудованы дополнительным трубопроводом с ниппелем, сливом, шаровым краном. Процедура менее эффективная и немного сложнее.

    Если же оборудование маленькой вместимости, то не имеет значения, какой гидроаккумулятор выбрать – оба вида имеют отдельный трубопровод, и чтобы избавиться от воздуха нужно полностью их опорожнять

    Варианты с горизонтальной установкой специалисты рекомендуют для систем с наружными насосами. Вертикальные механизмы лучше подойдут в комплекте со скважинами с погружными устройствами для частных домов. Для них выделяют небольшое помещение (подвал, цоколь) или монтируют все вместе с насосной станцией в приямке около дома

    В прилагаемой инструкции есть таблицы с данными, которые проинформируют, как выбрать гидроаккумулятор с нужными техническими возможностями для используемого количества воды и высоты труб.

    Определение нужного объема

    Частота включений, мощность нагнетателя, почасовой расход ресурсов, высота установки – факторы, имеющие значение для выбора ГА с требуемым количеством места внутри. Действует правило: лучше взять больше, чем меньше, ведь чем реже будет включаться помпа, тем лучше. Главное, уложиться в минимальные требования трубопровода. Настройка гидроаккумулятора проводится с учетом того, что его полезная вместимость составляет от 30 до 50% внутреннего пространства.

    Расчет объема гидроаккумулятора учитывает следующие примеры:

    • для разгрузки погружной помпы, уменьшения частоты ее включений (рекомендуемое количество около 30 в час) и для требуемой производительности 40 л/мин. рекомендуемый объем гидроаккумулятора – 70 – 80 л и больше
    • только для поддержания напора и компенсации пиковых нагрузок достаточно будет самых маленьких размеров на 25 – 40 л
    • с 25 – 40 л будет нормально работать схема с 4 единиц (умывальник, ванна, душ, водонагреватель) и потребностей 2 человек. Еще один пример: для двух туалетов, мойки, душа, умывальника с суммарным потреблением 20 л/мин будет достаточно 50 – 80 л, что должно удовлетворить 3 – 4 чел.
    • для формирования резерва с обеспечением работы источника при отключении питания потребуется от 80 – 100 л и больше

    Специалисты рекомендуют к полученному при расчете результату добавить 10 – 15 л. Если же уже установленного объема недостаточно, то можно смонтировать еще один прибор

    Давление

    Агрегат с нужным показателем выбирают, учитывая гидростатический натиск, определяемый высотой, на которую подается вода. На дом с высотой труб 10 м будет достаточно агрегата, возможности которого 1,5 – 2 бар. Если он установлен на первом этаже, в подвале или цоколе, то прибавляют еще 1 бар, необходимый для перекачивания на этот уровень.

    Рекомендации как выбрать гидроаккумулятор и как должна осуществляться регулировка:

    • рабочий показатель не должен быть ниже, чем у насоса при старте. При этом минимальная разница должна быть от 0,5, а максимальная – в среднем 2 бара
    • при слабом напоре вода не дойдет до верхнего этажа. При значительном превышении нормы – бак будет постоянно пустой
    • для стандартного двухэтажного дома подойдет емкость с минимальной мощностью в 1,5 и максимальной – до 4,5 бара
    • расчет гидроаккумулятора должен учитывать, что если оборудование используют с погружным насосом, то показатель должен быть меньше нижней границы давления в нем на 10%
    • для обычной бытовой техники необходимо 1,5 – 2,8 атм. Сила выталкивания должна быть немного меньше, чем в системе (на 0,1 – 0,2 атм) – так внутренняя мембрана не порвется

    Производители стандартно устанавливают 1,5 бар, но значение может быть иное, поэтому перед подключением проверка манометром обязательная. Его подключают к ниппелю устройства. Если требуется иной показатель, то делают это обычным велосипедным насосом, принцип такой: воздух выкачивается – сила выталкивания падает, закачивается – увеличивается.

    Верхняя планка давления, которую может выдержать мембранный бак, должна превышать таковую в сети, к которой он подключен

    Выбор гидроаккумулятора будет удачным, если соблюдать следующие правила:

    • чем чаще включается насос, тем большая емкость рекомендуется – для среднестатистической семьи из 3 – 4 человек подойдет 50 – 80 л
    • чем больше, тем лучше, но учтите, что неиспользуемая вода застаивается
    • чем вместительнее устройство, тем меньшая частота включения насоса, что повысит срок его службы. Это касается и груши, поскольку она будет реже сжиматься
    • металл фланца для подключения должен быть из оцинкованной стали толще 1 мм или из нержавейки, так деталь прослужит дольше

    Общие принципы эксплуатации

    Гидроаккумулятор для скважины ставят всегда там, где заходят трубы от насоса. Некоторые специалисты рекомендуют его устанавливать ближе к станции с нагнетателем, хотя, это не имеет особого значения. Перед подключением регулируется необходимое давление, затем, агрегат через тройник подсоединяется к трубе – все готово к работе.

    Перед стартом манометром проверяется количество бар.

    Если внутри 1,5, то в системе должно быть не меньше, чем 1,6 (значение выставляют на реле). Этого будет достаточно для одноэтажного здания, для двухэтажного дома эту цифру придется повысить. Если есть много точек, то значение определяют опытным путем. Настроить его можно, периодически стравливая воздух или накачивая велосипедным насосом, но следует учесть, что значение не может быть выше, чем допустимое для хотя бы одного бытового прибора, иначе он выйдет из строя.

    Можно подключить неограниченное число приборов параллельно на одной трубе. Существуют системы с 3 – 5 устройствами, смонтированными в ряд. Такая конструкция идеальна для настройки и регулировки. Ее элементы можно включать или выключать в нужном количестве, тем самым выставляя необходимую мощность

    Рекомендации по эксплуатации:

    • периодически необходима регулировка: нужно проверять давление (2 – 3 раза в год) и стравливать воздух, понижая его. Если оно чрезмерно высокое, то уменьшается полезное внутреннее пространство емкости
    • при разрыве груши и наличии аппарата со съемным фланцем эти детали можно заменить самостоятельно, купив новые в специализированном магазине
    • часто схема включает в себя водонагреватель
    • желательно приобретать аппараты со съемными стальными фланцами

    Подбор гидроаккумулятора нужно осуществлять из расчета, чтобы он компенсировал работу насоса и тот включался не более 30 раз в час. Чем меньше, тем лучше. Не беда, если стоит меньший бак – можно поставить еще один. Дополнительный плюс таких систем: если выйдет из строя один, то будет действовать другой. Единственный недостаток больших аппаратов – застаивание неиспользованной воды.

    Особенности выбора и эксплуатации гидроаккумуляторов для водоснабжения

    Гидроаккумулятор (гидробак) — металлическая емкость, предназначенная для подключения к насосам водоснабжения, внутри которой хранится резервное количество воды под заданным давлением. Укомплектовав насос гидроаккумулятором вы всегда будете иметь в доме небольшой запас питьевой воды, даже при отсутствии электроэнергии.

    В данной статье мы рассмотрим гидроиаккумулятор для систем водоснабжения, изучим его назначение, устройство и принцип действия. Также вы узнаете о разновидностях такого оборудования, особенностях его выбора, расчета и подключения.

    1 Назначение, устройство и принцип действия

    Первоначально внесем ясность в терминах — гидробак и расширительный бак не есть одинаковые устройства. Гидроаккумулятор используется в системах водоснабжения частного дома, устроенных на подаче воде с помощью насоса из внешнего источника, тогда как расширительный бак устанавливается в системы отопления и горячего водоснабжения с целью стабилизации их давления и предотвращения возникновения гидроударов.

    Рассмотрим основные функции гидробака в системах водоснабжения:

    • устройство предотвращает износ насоса из-за частого включения — поскольку в резервуаре постоянно содержится вода, насос будет запускаться только при его опустошении, что позитивным образом скажется на долговечности агрегата;
    • гидроаккумулятор снижает вероятность возникновения гидроударов в трубопроводе при включении насоса, также он поддерживает стабильное давление в системе, предотвращая колебания напора при одновременном использовании нескольких кранов;
    • бак обеспечивает постоянный запас воды, что особенно важно в загородных домах с проблемным электроснабжением.

    Насосная станция с гидроаккумулятором

    Устройство гидробака состоит из непосредственно металлического резервуара и находящийся внутри него мембраны, которая разделяет емкость на две камеры — одна для воды, вторая для воздуха. Камера для воды выполнена из бутила — санитарно безопасной разновидности резины, хранящаяся в ней жидкость не контактирует с металлическими стенками бака. Подача и отвод воды происходит через два резьбовых патрубка, к которым подключаются трубопроводы, патрубки имеют идентичный диаметр.

    За регулирования давления в камере для воздуха отвечает пневмоклапан. Гидроаккумуляторы большого объема (100 литров и выше) оснащены обратным клапаном, который нужен для стравливания воздуха из водяной камеры. Аналогичную функцию в небольших баках выполняет запорный кран. Стандартное давление воздуха в гидроаккумуляторе — 1.5-2 Бар.

    Принцип работы гидробака достаточно прост. Первоначально насос закачивает в бак воду, и когда накопительная емкость заполняется, реле давления фиксирует это и отключает насос, прекращая подачу. Далее по мере использования резерва воды реле определяет понижение давления, включает насос и цикл повторяется.
    к меню ↑

    1.1 Разновидности гидробаков и особенности их расчета

    В зависимости от формы корпуса данное оборудование делится на два типа — гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный. Между ними имеется лишь одно конструктивное отличия — вертикальные баки объемом более 50 литров оснащены краном для стравливания воздуха, который накапливается в камере для воды и снижает эффективность работы устройства. В горизонтальных баках объемом 50-100 л кран расположен в торцевой части сбоку корпуса.

    Во всех гидроаккумуляторах объемом менее 50 литров стравливание воздуха из водяной камеры происходит посредством полного слива воды. Выбор формы бака осуществляется исходя из размеров помещения, где он будет смонтирован. Никаких хитростей тут нет — брать нужно тот резервуар, который лучше впишется в отведенное для него место.

    Более сложным является выбор бака по параметру производительности. Тут нужен расчет оборудования, который поможет определить его требуемый объем.

    Расчет выполняется по формуле: O = K*Rmax*(Dmax + 1)*(Dmin+1)/(Dmax-Dmin) — (P + 1), в которой:

    • K — коэффициент мощности подключенного к гидробаку насоса;
    • Rmax — наибольший планируемый расход литров воды в минуту;
    • Dmax — уровень давления воды в баке для выключения насоса (Бар);
    • Dmin — граница давления воды для включения насоса (Бар);
    • Р — давление воздуха в гидробаке (Бар).

    Коэффициент насоса зависит от мощности его двигателя:

    • мощность 0.55-1.5 кВт — коэффициент 0.2;
    • 2-3 кВт — 0.375;
    • 4-5.5 кВт — 0.625;
    • 5-9 кВт — 0.875.

    Расчет практически любых гидроаккумуляторов для бытовых стаций водоснабжения покажет, что необходимо использовать бак объемом 25-50 литров. Это оптимальный объем под большинство насосов для скважин и колодцев, которого будет достаточно для полноценного водоснабжения частного дома.

    Брать гидроаккумулятор большего объема (75 и 100 л) имеет смысл при частом и длительном отключении энергоснабжения дома, когда нужен серьезный запас питьевой воды. В обычных условиях покупать бак «с запасом» бессмысленно, так как неиспользуемая вода в нем будет застаиваться и терять свои вкусовые качества.
    к меню ↑

    1.2 Как выбрать гидроаккумулятор? (видео)

    2 Схемы подключения и особенности монтажа

    Выбор схемы подключения гидробака нужно осуществлять исходя из возложенных на него функций. Всего существует 3 схемы подключения:

      Схема гидробак + повысительная станция. В данном случае гидроаккумулятор используется для стабилизации давления в системах с большим уровнем водопотребления.

    Для подключения гидробака и его ввода в эксплуатацию вызывать специалистов не нужно, все можно сделать своими руками. На пол либо стену бак крепится с помощью анкеров, при этом обязательно нужно подкладывать под монтажную пластину прокладку из виброизоляционного материала. Подключение труб к патрубка накопительной емкости осуществляется через специальные гибкие переходники, которые идут с ним в комплекте.

    После того, как монтаж бака закончен, выполняется его регулировка — первоначально нужно определить давление в гидроаккумуляторе, что можно сделать посредством обычного манометра. На корпусе бака вы найдете золотник, к которому присоединяется измерительный прибор. Нормальным уровнем давления считается 1.5 Бар, если его фактическая величина отличается, то необходимо подкачать воздух с помощью насоса.

    Как уже было сказано, вода внутри емкости находится в резиновой «груше», окруженной воздухом. Чем больше в баке воздуха, тем сильнее груша сжимается и теряет свой максимальный размер. И наоборот — чем меньше воздуха, тем больше и вместительнее груша, но меньше давление подачи воды. Вы можете регулировать давление в пределах 1-2 Бар на свое усмотрение, добиваясь желаемого режима работы гидробака.

    Также необходимо настроить реле давление. Под крышкой корпуса реле находится пара пружин (большая и малая). Изменение их положения позволяет задать минимальный и максимальный уровень давления, при котором станция будет включать насос. За минимальный уровень, при котором начинается подача воды, отвечает большая пружина. Малой пружиной задается требуемая разница давлений.

    2.1 Неисправности и рекомендации по ремонту

    Наиболее частой поломкой гидроаккумулятора является потеря герметичности между рабочими средами — водой и воздухом, что происходит вследствие износа либо повреждения резиновой мембраны (груши).

    Причиной разгерметизации мембраны является износ резины, что происходит вследствие ее растягивания водой при недостаточном уровне давления воздуха резервуаре. Также ускоренный износ провоцирует ускоренная выкачка воды из бака — после полного опустошения мембрана сворачивается в плоский лист с сильно загнутыми краями.

    Замена мембраны гидроаккумулятора

    Пытаться восстановить износившуюся мембрану своими руками бессмысленно, поскольку никакие латки не вернут ей полную герметичность. Потребуется купить новую мембрану, соответствующую размерами вашему баку, и заменить поврежденную деталь.

    Алгоритм действий следующий:

    1. Выполняется полный слив воды из бака и резервуар отсоединяется от трубопровода.
    2. Выкручиваются болты, фиксирующие фланец на тыльной стороне емкости, также демонтируется гайка золотника подкачки воздуха.
    3. Золотник проталкивается через отверстие внутрь бака, после чего мембрана изымается из корпуса.
    4. Внутренняя полость бака, при необходимости, очищается от коррозии и отложений с помощью наждачки либо щетки по металлу.
    5. Выполняется установка новой мембраны, продевается и фиксируется гайкой золотник.
    6. Края мембраны разравниваются на горловине емкости, после чего монтируется фланец с равномерной затяжкой болтов.
    7. После сборки в гидроаккумулятор закачивается расчетное количество воздуха и выжидается 12 часов, по истечению которых проверяется герметичность бака. Если потерь давления нет, устройство подключается к подающему трубопроводу.

    Выбираем гидроаккумулятор

    В системе автономного водоснабжения должен быть гидроаккумулятор, который выполняет сразу несколько важных функций: поддержка постоянного давления в водопроводе, снижение количества включений скважинного насоса, небольшой запас воды на случай отключения электропитания. Как подобрать оптимальную модель гидроаккумулятора именно для Вашей системы водоснабжения?

    Объем гидроаккумулятора

    Не покупайте гидроаккумулятор, ориентируясь на то, что установили Ваши друзья или соседи по даче. Возможно, для Вас данная модель будет неэффективна. Объем гидроаккумулятора (как и всё остальное оборудование!) должен подбираться только на основе результатов гидравлического расчета. Количество моделей, представленных на рынке, достаточно велико.

    Существует ли оптимальный объем гидравлического бака? Как мы уже сказали, только гидравлический расчет может точно указать на конкретную модель гидравлического оборудования, оптимально подходящую под Ваши условия. Но количество типовых объемов у различных моделей гидробаков не столь велико. То есть если по результатам расчета Вам требуется бак объемом 51, 5 л, то именно такой бак в продаже найти не удастся. Вам порекомендуют приобрести гидравлический бак объемом 60 л. Лишние литры объема не навредят, а даже позволят немного увеличить запас воды и снизить количество включений насоса.

    Опыт инженеров, подбирающих и монтирующих водоподъемное оборудование, говорит нам следующее:

    • в систему водоснабжения на трех потребителей при производительности скважинного насоса 2 м куб/ч можно установить гидроаккумулятор объемом 25 л.
    • в систему с количеством потребителей 4-8 и производительностью насоса 3,0-3,5 м куб/ч оптимален гидробак объемом 60 л.
    • если количество потребителей больше 10 и производительность насоса составляет 5 м куб/ч, то оптимальный объем бака будет 100 л.

    Гидроаккумулятор увеличеного объема?

    Большой объем бака снижает количество включений скважинного насоса, что положительно влияет на срок его службы. Однако чрезмерно увеличивать объем гидравлического бака не нужно, если нет частых отключений электричества, то есть Вы нет собираетесь брать воду из бака при неработающем насосе. Учитывайте также, что большой бак обойдется дороже и может не поместиться в предназначенное для него место в доме или в кессоне.


    размеры гидроаккумуляторов

    Можно ли увеличить объем гидроаккумулятора?

    Неправильно проведенный гидравлический расчет, изменение параметров водо- или электроснабжения могут потребовать увеличения объема уже установленного гидравлического аккумулятора. Сделать это можно довольно просто — установив один или несколько гидробаков в дополнение к основному. Это возможно потому, что объемы всех стоящих в системе гидроаккумуляторов суммируются. То есть два бака объемом 50 л по эффективности приблизительно равны одному баку объемом 100 л.


    несколько гидробаков в одной системе водоснабжения

    Оптимальное давление в гидроаккумуляторе

    Давление воздуха в гидробаке при отсутствии воды — один из основных рабочих параметров. Данный параметр для каждого гидроаккумулятора свой и указан в его техническом паспорте. Допускается небольшие колебания от номинального значения, но значительное превышение или понижение давления следует избегать, так как снижается срок службы резинового баллона (мембраны). Для работы системы водоснабжения давления включения насоса должно как минимум на 0,5 бар выше рабочего давления воздуха в гидроаккумуляторе.

    На номинальное давление может влиять этажность здания. Например, если гидроаккумулятор будет стоять в подвале двухэтажного здания, то минимальное давление в системе водоснабжения должно составлять 2 бар. 1 бар давления нужен для подъема воды на высоту 10 м, еще 1 бар — для создания необходимого напора воды в кране у потребителя. В нашем случае 10 м — эта средняя разница высот между подвалом и вторым этажом. С учетом давления 0,5 бар, создаваемого скважинным насосом, рабочее давление в гидроаккумуляторе должно быть равно 1,5 бар.


    простой манометр и блоки автоматического управления

    Значения давления включения и выключения скважинного насоса можно устанавливать программно в блоке автоматического управления. Датчиком служит реле давления. Правильно выставленные значения давления позволят уменьшить частоту включения насоса и поддерживать необходимый напор в системе водоснабжения. Эффективная работа гидроаккумулятора происходит в том случае, если разница между давлением включения и выключения насоса составляет от 1,5 до 4,5 бар.

    Баллон или мембрана?

    Гидроаккумуляторы делятся на два основных типа — мембранные и баллонные. Принцип действия обоих типов схож — упругая пленка из каучука расширяется или сжимается под действием давления со стороны воды и сжатого воздуха. Главное отличие в том, что в мембранном баке вода, поступающая из скважины, контактирует с металлическими стенками бака, что потенциально может вести к появлению коррозии. В баке с резиновым баллоном вода контактирует только с самим баллоном, не касаясь металлических стенок. Отсутствие условий для развития коррозии продлевает срок жизни баллонного гидроаккумулятора.


    гидроаккумуляторы с мембраной и баллоном

    Дополнительное удобство заключается в том, что баллон, в отличие от мембраны, является сменной деталью. Проведение замены не вызовет никаких трудностей — сделать это может даже неспециалист. В результате обслуживание гидроаккумулятора с баллоном обойдется дешевле. С учетом вышеперечисленных факторов практичности и надежности, баллонные гидроаккумуляторы являются оптимальным решением для индивидуального водоснабжения.

    Немаловажный фактор при выборе гидроаккумулятора — стоимость запасных частей. Обращайте внимание на то, что некоторые производители могут неоправданно завышать цену на комплектующие. Например, резиновый баллон может стоить половину и даже больше от стоимости всего гидроаккумулятора.

    Вертикальный или горизонтальный?

    С точки зрения физических процессов, протекающих в гидроаккумуляторе, его вертикальная или горизонтальная ориентация не имеет значения. Выбирайте вертикальный или горизонтальный форм-фактор исходя из удобства размещения оборудования в доме или кессоне. По статистике для насосных станций чаще выбирают горизонтальные гидроаккумуляторы из-за простоты крепления. Для скважинных насосов — вертикальные, так как занимают меньше площади при установке в кессоне.


    гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный

    Различия дешевых и дорогих гидроаккумуляторов

    Учитывая условия работы гидроаккумулятора — постоянное давление и контакт с водой, более дорогие модели обеспечивают не только повышенную герметичность и надежность всех узлов, но также экологичность.

    • скважина бурится для получения питьевой воды. Поэтому резиновый баллон гидроаккумулятора должен быть изготовлен из качественного материала, который не станет причиной попадания в воду вредных веществ. Только если Вы планируете использовать воду исключительно в технических целях можно не уточнять из чего конкретно сделан баллон или мембрана.
    • фланец на баллоне может быть изготовлен из нержавеющей стали, либо из более дешевого оцинкованного металла. Нержавейка не только прослужит гораздо дольше, но и не станет источником вредных для человека химических соединений.

    Резиновый баллон и фланец являются легко заменяемыми элементами. Поэтому, если Вы сомневаетесь в достоверности информации о качестве материалов, использованных в гидроаккумуляторе, данные детали можно заменить самостоятельно.

    Источники:

    http://kanalizaciyasam.ru/oborudovanie/kak-vybrat-gidroakkumulyator.html
    http://techretailer.ru/info/articles/2017/kak_podobrat_skvazhinnyy_nasos_i_gidroakkumulyator/
    http://oskvazhine.ru/nasosy/gidroakkumulyator-printsip-raboty
    http://byreniepro.ru/nasosy/gidroakkumulyator-dlya-vodosnabzheniya.html
    http://www.biiks.ru/stati/vybiraem-gidroakkumulyator/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector