какое давление должно быть в мембранном баке для водоснабжения 50 литров

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как его отрегулировать

Для поддержания стабильного давления в системе водоснабжения устанавливается гидроаккумулятор. Он представляет собой герметичную емкость, разделенную эластичной мембраной. В баке накапливается жидкость, которая раздается в нужный момент. Какое значение давления воздуха должно быть в гидроаккумуляторах, устанавливает производитель. При монтаже системы можно провести расчет оптимальных параметров и самостоятельно выполнить регулировку.

Значение давления в гидроаккумуляторе

Оптимальное давление в гидроаккумуляторе обеспечивает постоянный напор воды и предотвращает износ деталей системы

Внутри гидробака находятся две среды – воздух или газ и вода, заполняющая резиновую мембрану. Принцип работы устройства: при включении насоса жидкость поступает в растягивающуюся емкость. Газ сжимается, его давление увеличивается. Напор воздуха выталкивает воду из мембраны в трубы разводки. При достижении показателя, на который настроена автоматика, устройство отключается. Потребление воды происходит из запаса гидроаккумулятора. Уменьшение объема жидкости приводит к падению давления и повторному включению насоса. Работу гидравлического аккумулятора контролирует реле давления.

Основная функция давления в гидроаккумуляторе – создание оптимальных условий для работы насосной станции. Напор воздуха исключает включение и выключение механизма после каждого открывания крана. Установка в водопроводной системе накопителя решает и другие проблемы:

Выбор объема бака зависит от мощности и типа насоса. Агрегаты с встроенным частотным преобразователем отличаются плавным пуском. Для них достаточно бака с минимальной емкости (24 л). Недостаток механизмов высокая стоимость, в частных хозяйствах они используются редко. Распространенный вариант — бюджетные скважинные насосы, при запуске дающие максимальную мощность. Они быстро создают высокий напор в трубах. Компенсировать его должен мембранный бак.

При эксплуатации поверхностных насосов мощностью до 1 кВт рекомендуется установка накопителя 24-50 л. Для погружных агрегатов мощностью 1 кВт требуется гидроаккумулятор на 50-100 л. Механизмы с профессиональными характеристиками комплектуются баками от 100 л. На размеры аккумулирующей емкости влияет средний расход водопотребления.

Виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумуляторы используют в системах отопления, холодного и горячего водоснабжения

Емкости различаются размерами, назначением, исполнением. Конструкция и функции баков остаются неизменными.

Отличие накопительных баков в материале, из которого изготовлена мембрана. В емкости, предназначенной для питьевой (холодной) воды, применяется безопасная для здоровья людей резина.

Каждый тип устройств оборудован особым приспособлением для стравливания воздуха. В верхней части вертикальных гидробаков установлен клапан. Через него выпускают скопившийся воздух, предотвращая образование пробок в системе. В емкостях горизонтального типа предусмотрен узел из труб и шаровых кранов. Слив выполняется в канализацию. В баках объемом меньше 100 л клапаны и узлы слива не устанавливаются. Воздух удаляется во время профилактического обслуживания.

Накопители устанавливаются в отапливаемых помещениях. К приборам должен обеспечиваться свободный доступ для проведения ремонта и обслуживания.

Оптимальные показатели

Функционирование водопроводной сети и ресурс накопителя зависят от нескольких факторов:

При выполнении самостоятельной проверки и регулировки показателей следует придерживаться рекомендаций специалистов. Основное правило – давление воздуха в гидроаккумулирующем баке должно быть ниже минимального давления включения насоса. Разница показателей составляет 10-12%. Соблюдение рекомендации позволяет сохранить небольшое количество воды до следующего включения агрегата. Пример: если насосная станция автоматически начинает работать при 2 бар, давление воздуха должно быть 2-0.2=1.8 бар.

Напор воздуха в аккумулирующем баке не зависит от его объема. Средний показатель для емкостей размером 24-150 л составляет 1,5 бар, 200-500 л – 2 бар. Исходная заводская закачка воздуха в 1,5 атмосферы в условиях небольшого водопотребления одноэтажного строения может быть снижена до 1 атмосферы. Низкий напор в трубах уменьшает износ системы, но ограничивает использование сантехнических приборов. Снижение давления до показателей менее 1 бар приведет к чрезмерному растягиванию резиновой груши. Возникнет соприкосновение мембраны с металлическим корпусом. Контакт приведет к ускоренному износу резины.

Избыточный напор воздуха (больше 1,5 бар) тоже не желателен. Он займет большую часть бака, сократив количество набираемой воды. Также возникнет повышенная нагрузка на трубы и узлы водопроводной системы.

Напор воды в мембране создается насосом. Его максимально допустимое значение указывается производителем. Распространенный показатель для бытовых моделей 10 бар. При подключении гидроаккумулятора в систему жидкость подается медленно, чтобы избежать повреждения мембраны.

Расчет давления

Для расчета оптимального давления воздуха в баке существует формула: P=(Hmax+6)/10, где

Верхней точкой разбора является душ на последнем этаже здания. Измеряется расстояние от него до места установки напорной емкости. Чем больше промежуток, тем выше напор, требующийся для подъема воды. Наглядности расчету добавит использование чисел. Для здания высотой в 2 этажа значение Hmax составит 7 м. Давление будет P=(7+6)/10=1,3 атмосферы. Для высоты в 10 м потребуется напор в 1,8 атмосферы.

Перед покупкой гидроаккумулятора проводится расчет объема устройства. Вычисления учитывают:

После монтажа мембранного бака потребуется установить минимальный и максимальный порог срабатывания автоматики (реле давления). От разницы между максимальным и минимальным показателем зависит объем воды, поступающей из гидравлического аккумулятора. Увеличение параметра повышает эффективность устройства, но приводит к быстрому износу мембраны. Для частных домов рекомендуется разница в 1-1,5 бар.

Показатель минимального давления в мембране (Pmin) должен быть на 10% выше аналогичного показателя воздуха в полости бака. Для устойчивой работы системы перепад давления должен составлять 0,5 бар и выше. Это значение учитывается при расчете Pmin. Верхний передел срабатывания (Pmax) вычисляется исходя из характеристик насоса – величину напора делят на 10. Расчетная величина не соответствует реальной из-за изменений заявленных параметров агрегата, связанных с износом. Рекомендуется принимать показатель верхнего уровня на 30% меньше характеристики напора.

Способы проверки

Для проверки давления можно использовать автомобильный манометр

Воздух, закачанный на заводе в емкость, постепенно уходит через каучуковую мембрану и ниппель. Разрежение газовой полости приводит к чрезмерному растягиванию резиновой груши при заполнении ее жидкостью. Без сопротивления мембрана быстро изнашивается, может лопнуть. Замеры давления воздуха выполняется манометром. Оптимальный вариант — автомобильный измерительный прибор.

В инструкции производителя указано количество проверок для модели устройства. Средний показатель — 2 раза в год. Перед началом процедуры измерения параметра необходимо спустить из бака всю жидкость. Насос отключают от системы электропитания. На момент измерений бак должен быть пустой. Контроль необходим перед подключением устройства в систему. Во время хранения на складе из бака может просочиться часть воздуха. Рабочее давление указано в паспорте изделия.

Для осуществления проверки откручивают декоративный колпачок, закрывающий ниппель. Узел расположен в верхней части корпуса. К золотнику подключают манометр. Прибор должен иметь минимальную погрешность. Рекомендуются электронные и автомобильные устройства. Дешевые пластиковые манометры лучше не использовать, у них значительная погрешность показателей. Если уровень меньше заводских параметров, производится подкачивание воздуха с помощью компрессора. Гидроаккумулятор оставляют на сутки для контроля. После очередного замера, соответствующего норме, производится монтаж устройства. Превышение оптимального напора устраняется стравливанием воздуха.

Количество проверок зависит от продолжительности использования водопроводной системы. Для дачных участков, где коммуникации эксплуатируются в весенне-летний период, контроль показателей осуществляется перед началом сезона. Признаком уменьшения напора воздуха является частое включение и отключение насоса. При любых отклонениях от нормы проводится внеплановая проверка. Незначительную потерю воздуха можно подкачать автомобильным насосом.

Как правильно отрегулировать давление в гидроаккумуляторе

Настройка реле давления

Корректная работа насосной станции требует грамотной настройки трех основных параметров:

Первые два параметра регулирует реле давления. Прибор устанавливается на входном штуцере гидроаккумулятора. Его регулировка происходит опытным путем, для уменьшения погрешности действия выполняются несколько раз. В конструкцию реле входят две вертикальные пружины. Они посажены на металлическую ось и закреплены гайками. Детали отличаются размерами: большая пружина регулирует включение насоса, маленькая требуется для выставления разницы верхнего и нижнего давления. Пружины соединены с мембраной, замыкающей и размыкающей электрические контакты.

Настройка выполняется поворотом гайки при помощи ключа. Вращение по часовой стрелке приводит к сжатию пружины и увеличению порога включения насоса. Поворот против часовой стрелки ослабляет деталь и уменьшает параметр срабатывания. Процедура регулировки происходит по определенной схеме:

За основу берутся заводские настройки реле. Они указаны в паспорте устройства. Средний показатель запуска насоса – 1,4-1,8 бар, отключения – 2,5-3 бар.

Монтаж гидроаккумулятора в систему водоснабжения позволяет поддерживать напор в автономной сети и избегать гидроударов. Функционирующий накопитель снижает количество запусков и остановок насоса, предотвращая износ механизма. Своевременные проверки и регулировки давления воздуха в емкости обеспечат рабочее состояние системы в течение нескольких лет.

Источник

Какое давление должно быть в расширительном баке системы водоснабжения

Автономность – обязательная характеристика современных отопительных систем и водоснабжения. Чтобы участие домовладельца было минимальным, и не нужно было постоянно отслеживать работу отопления, устанавливают гидробак. А для этого величина давления в расширительном бачке водоснабжения должна быть оптимальной. Только так система работает бесперебойно, и не требует лишнего обслуживания.

Характеристика закрытых расширительных баков

Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:

В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Изначально на момент продажи в гидробаках для водопроводных систем в камере гидробака имеется стандартное давление в 1,5 бар. В инструкции по применению указывается допустимый диапазон, за который не рекомендуются выходить, особенно в сторону увеличения.

Чтобы правильно установить оптимальный режим для гидробака, за основу берут следующие рекомендации:

При производстве гидробаков вместо воздуха используют инертные газы, чтобы исключить появление очагов коррозии. При регулировке вручную давление делают на 10% ниже, чем того требует производитель.

Следует помнить, что после включения насоса рабочая камера гидробака наполнится водой, а уже потом достигнет потребителя. Если давление воздуха падает, напор нестабильный. А когда оборудование работает в штатном режиме, он постоянен, и не меняется в процессе пользования системой.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Здесь есть одна особенность. Такие гидробаки должны иметь рабочее давление воздуха чуть выше, а именно, на 0,2 бар выше, чем написано в инструкции.

Так, если насос выдает 3,5 бар, гидробак настраивается на 3,7 бар. Первая проверка работоспособности и настройка выполняется перед запуском системы, пока емкость не заполнена теплоносителем.

Отсутствие жидкости в камере – нормальный режим работы. А заполняется она только когда вода в трубах нагревается. Нехватка давления воздуха в расширительном баке приводит к тому, что теплоноситель заполняет резервуар, что является нарушением эксплуатационных требований. В этом случае необходимо отключить и спустить систему, а затем настроить гидробак заново.

Гидробак открытого типа

Такие конструкции считаются устаревшими, так как не обеспечивают абсолютной автономности, и может лишь увеличить период между обслуживанием. Разогретая жидкость испаряется, и ее нехватку нужно ликвидировать, периодически подливая теплоноситель, восполняя его объем. Никаких диафрагм и груш не используется. Давление в системе появляется за счет того, что открытый гидробак монтируется на возвышенности (на чердаке, под потолком и т.д.).

Естественно, никакого давления воздуха в расширительном баке открытого типа нет. При расчете учитывают, что один метр водяного столба создает давление в 0,1 атмосфер. Однако есть способ автоматизировать добор воды. Для этого устанавливается поплавок, который при опускании открывает кран, а после наполнения резервуара поднимается, и перекрывает доступ воды в бак. Но в данном случае все равно нужно контролировать работу системы.

Правила обслуживания гидробака

Суть ревизии заключена в проверке давления в воздушной камере. Манометр должен быть исправен, и иметь точность измерения 0,1 бар. Можно пользоваться автомобильным прибором для проверки давления в шинах. Удобно, когда шкала содержит градацию и в атмосферах. Тогда не придется производить перерасчет, если в инструкции указано давление в других единицах.

Если в результате накачивания давление воздуха в расширительном баке не поднимется, это может свидетельствовать о том, что груша или мембрана вышла из строя, и требует замены. В процессе осмотра проверяют ниппель и клапаны. Они должны быть герметичны.

Важно, чтобы это оснащение выдерживало установленные заводом-изготовителем параметры. Проверять прочность не стоит, но после накачки воздух должен оставаться в газовой камере долгое время.

Источник

Давление в мембране гидроаккумулятора

Частота и способ замеров давления в мембране гидроаккумулятора.

Конструкция всех гидроаккумуляторов предполагает наличие воздушной среды между стенками корпуса и мембранной грушей.

Давление воздуха необходимо поддерживать на определенном уровне, тщательно контролировать и, при необходимости, регулировать для обеспечения полноценного, безопасного и эффективного функционирования всей системы водо- или теплоснабжения.

Значения максимального и минимального давления в мембране гидроаккумулятора задаётся производителем и указывается на шильдике.

Для гидроаккумуляторов (мембранных расширительных баков) подразумевается два рабочих значения: давление в воздушной среде, и рабочее, которое может выдержать бак по подключению к воде (теплоносителю).
Как правило, эти показатели примерно одинаковы у всех производителей, и зависят от объёма аккумулирующего оборудования.

Бак для водоснабжения (синий)

Давление воздуха

Объем гидроаккумулятора, литров	Давление воздуха, атм

Рабочее давление воды

Бак для отопления (красный)

Объем гидроаккумулятора, литров	Давление воды, атм

Давление воздуха

Объем гидроаккумулятора, литров	Давление воздуха, атм

Рабочее давление воды

Разумеется, речь идёт об обычных баках для традиционных систем отопления.

Производятся также баки специального исполнения, давление в которых может достигать 16 или 25 бар. Но мы о них здесь говорить не будем, поскольку это – заказные позиции, они подбираются только согласно проектам, и их эксплуатация строго регламентирована.

Когда проводить замеры

Как определить верное значение давления

Если гидроаккумулятор вместе с реле давления управляет включениями / выключениями насоса по давлению, то значение давления в воздушной камере нужно посчитать по формуле:

где Рг – давления воздуха в мембране гидроаккумулятора;
Р вкл – давление, при котором включается насос.

Таким образом, если насос будет включаться при давлении 3 атм., то давление в гидроаккумуляторе должно составлять 2,7 атм. Изменяя параметры включения насоса, необходимо также изменять давление воздуха внутри бака.

Источник

Как измерить и отрегулировать давление в расширительном баке водоснабжения

Расширительный бачок почти незаменим в водоснабжении загородного дома. Он позволяет запастись дополнительным объемом воды на случай отключения, или избежать потери этой жидкости в момент ее нагревания бойлерной системой.

Функции расширительных баков для систем водоснабжения

Давление в расширительном баке устанавливают в пределах 1-3 бар

Расширительный бачок с внутренним давлением универсален, поэтому использоваться может для нескольких целей. Первый способ применения – в системе нагрева воды бойлерами в качестве дополнительной емкости для отвода при тепловом расширении. Другой способ применения – гидроаккумулятор.

Несмотря на разные выполняемые функции, бак в обоих случаях имеет идентичную конструкцию. Состоит из стального корпуса закрытого типа с внутренним пространством, которое разделено пополам эластичной мембраной. В верхнем отсеке содержится сжатый воздух (иногда используется азот), а в нижний закачивается жидкость.

Расширительный бак как аккумулятор

Емкость подключается к системе с целью накопления дополнительной воды на тот случай, если водоснабжение прекратится. Принцип действия такой: бачок соединяется патрубком с трубами водопровода в любой точке, и при открытии крана вода начинает заполнять емкость. На соединении установлен обратный клапан, не позволяющий воде выливаться обратно.

Как только жидкость попадает внутрь, мембрана начинает двигаться вверх до тех пор, пока давление сжатого воздуха над ней не сравняется с давлением воды в системе. Стоит учитывать, что полезный объем бака составляет примерно половину от общего. В моменты отключения подачи водоснабжения, жидкость можно выкачивать из емкости через другой клапан.

Расширительный бак для бойлера

Вода имеет свойство расширяться при нагревании. Когда повышается ее температура, объем начинает возрастать. Так как емкость нагревательной системы изначально заполнена полностью, избыточная жидкость вытекает.

Чтобы избежать потерь воды, дополнительно используют расширительный бачок, устанавливаемый над бойлером. Он принимает в себя излишек. Полезное пространство внутри бака должно составлять примерно 10% от объема бойлера.

Нормальное давление

В руководстве к агрегату написано, какое давление должно быть в расширительном баке системы водоснабжения по умолчанию в данной конфигурации. Обычно оно составляет от 1 до 3 бар.

Необходимый показатель зависит еще от того, где бак находится относительно системы водоснабжения, к которой присоединен. По стандартным правилам в емкости должно быть на 0,2 атмосферы больше. Если они располагаются на одном уровне, достаточно будет этой разницы.

Если высота между расширительным бачком и системой отопления составляет 12 м, на каждые 10 метров нужно добавить дополнительную 1 атм. Получается, что для заданных условий нормальным будет давление внутри бака, которое выше водопроводного на 0,2 + 1,2 = 1,4 атмосферы.

Как измерить давление в расширительном бачке

Существует два способа узнать, под каким давлением газ находится внутри. Если к расширительному бачку с внешней стороны прикреплен манометр, его шкала покажет данные показатели. Желательно убедиться, что устройство работает правильно. Предварительно перекройте клапаны, чтобы отмежевать емкость от системы водоснабжения. Спустя 10 минут нужно сперва накачивать, а потом снова спустить воздух в баке, при этом наблюдая за поведением стрелки. Если она смещается, а движения ее плавные, то все в порядке.

Если на баке отсутствует встроенный манометр, необходимо воспользоваться портативным аналогом. Съемное устройство для измерения давления имеет такой же разъем, какой есть на выпускном клапане расширительного бачка в верхней части. Его нужно надеть и плотно закрепить. Затем открыть клапан, чтобы манометр с баком стали одной системой. Стрелки устройства покажут текущее внутреннее давление.

Регулировка показателей

Временами давление в расширительном бачке падает, поэтому его нужно периодически подкачивать, чтобы эффективность устройства оставалась на прежнем уровне. На каждой мембранной емкости есть золотник. К нему можно подключить велосипедный или автомобильный насос, либо баллон со сжатым газом.

Накачать мембранный бак водоснабжения можно вручную или с использованием автоматического насоса. Если используете баллон со сжатым воздухом, дополнительные усилия не требуются. Нужно соединить его с емкостью специальным шлангом. Затем открыть на баллоне клапан, выпускающий газ, который под давлением сам наполнит закрытый расширительный бачок.

Необходимо внимательно следить за показаниями манометра, чтобы вовремя закрутить клапан, как только внутри установится правильное давление.

Источник

Давление в расширительном бачке водоснабжения: какое давление оптимальное

Систему автономного водоснабжения в частном доме обычно организуют так, чтобы вода подавалась не напрямую из источника к точкам потребления, а через некую локальную «станцию». Функции ее несколько схожи с теми задачами, которые с давних пор решались установкой водонапорных башен. Это – создание определенного объема резерва воды, и плюс к этому – обеспечение ее подачи к точкам потребления под требуемым давлением (напором). Конечно, громоздить башню на своем участке сейчас нет никакой необходимости. Все решается установкой гидроаккумулятора, или, как его часто, но не вполне корректно называют – расширительного бака.

Когда дело доходит до проектирования подобной системы, не избежать поиска ответов на два важных вопроса. Первый – какой объем гидроаккумулятора можно будет считать оптимальным. И второй – какое необходимо поддерживать давление в расширительном бачке водоснабжения.

Постараемся ответить на оба в настоящей публикации.

Какие функции возлагаются на гидроаккумулятор в системе водоснабжения дома?

В любой водопроводной системе должно поддерживаться определенное избыточное (выше атмосферного) давление. В противном случае в трубах попросту образуется застой, отсутствие движение воды при открытии крана, или же напор становится столь вялым, что толку от него будет немного. Представьте тоненькую, «едва живую» струйку, которой для банального умывания-то недостаточно, не говоря уже про душ или про подключённую к водопроводу бытовую технику.

Удобно? Прямо скажем, не очень. Получается, что даже при малейшем расходе (например, сполоснуть руки или набрать чашку воды) будет запускаться насосное оборудование. Это крайне невыгодно, да и прослужит такая установка недолго, так как быстро растратит свой заложенный эксплуатационный ресурс.

Поэтому такая схема обычно даже не рассматривается в качестве приемлемого варианта. Подобный подход возможен, наверное, только при поливе огорода из колодца.

Если такого напора в какой-то отдельной точке недостаточно, ничего не стоит поднять его установкой специального дополнительного повышающего насоса. Такое практикуется, например, перед проточными водонагревателями, душевыми кабинками, другой бытовой техникой, требующей повышенных показателей давления для корректной работы.

Система очень неплохая, вполне работоспособная, но, скажем так – весьма хлопотная. Да и не всегда возможная. Ведь далеко не у каждого есть возможность разместить внушительную по размерам и по массе (в заполненном состоянии) емкость в каком-то верхнем помещении. Тем более что если дом рассчитан на круглогодичное проживание семьи, то такой бак потребует еще и очень надежной термоизоляции.

Вот здесь на помощь гидравлике приходим пневматика. Сжатый газ способен накапливать и отдавать внушительный энергетический потенциал – недаром столь распространены пневматические инструменты. И этого, создаваемого за счет сжатия воздуха, запаса энергии может быть вполне достаточно для создания и поддержания необходимого напора воды в домашней водопроводной сети.

Такое оптимальное сочетание достигнуто за счет создания специального прибора — гидроаккумулятора, о котором как раз и будет идти речь далее в статье. Устройство у него не особо сложное, и разобраться с ним и с принципом работы – труда не составит.

Итак, представьте бак в прочном металлическом корпусе, способном выдерживать повышенное давление (поз. 1 на иллюстрации ниже ).

Внутри этого жесткого бака размещена эластичная емкость (поз. 2), способная изменять свой размер при заполнении ее водой, нечто вроде резинового баллона. Горловина этого баллона (поз. 3) герметично соединена с подходящей к гидроаккумулятору трубой системы водопровода.

Оставшееся пространство между эластичным баллоном и металлическими стенками бака (поз. 4) превращается тем самым в воздушную камеру гидроаккумулятора.

Имея представление об элементарных основополагающих физических законах из раздела термодинамики, несложно представить себе, как работает такое устройство.

В воздушной камере предварительно создаётся определенное давление – для этого предусматривается специальный ниппель, весьма схожий со своим «собратом», применяемом на автомобильном колесе.

При наборе воды в эластичную камеру (понятно, что это возможно только при избыточном давлении, то есть при работе установленного в системе насоса) она начинает увеличиваться в объеме. Естественно, при этом уменьшается объем воздушной камеры. Так как температуру полагаем здесь постоянной, уменьшение объема будет сопровождаться значительным возрастанием давления. И за счет сжимаемости газа и прочности герметичного корпуса это давление можно довести до весьма внушительных величин в несколько атмосфер.

Понятно, что с таких же давлением стенки эластичной камеры давят на заполняющую ее воду. А так как давление распространяется равномерно во все стороны, то и во всей системе домашнего водопровода оно такое же (ну, за вычетом некоторых потерь от гидравлического сопротивления).

То есть если где-то открыть кран, то вода пойдет через него под напором. По мере расходования воды объем эластичного баллона постепенно уменьшается, что приводит и к снижению давления. Если не закачивать воду в гидроаккумулятор принудительно, то предварительно созданное избыточное давление в воздушной камере и вовсе вытеснит все заполнение.

Ну а если поручить включение и выключение насосного оборудования автоматике, которая будет следить за уровнем давления в системе, то мы как раз и получим то, что нам требуется.

Это было краткое описание работы – к данному вопросу мы вернемся чуть позднее. А теперь можно пока взглянуть на то, какими преимуществами будет обладать система автономного водоснабжения, оснащенная гидроаккумулятором.

Итак, установка гидроаккумулятора в систему автономного водоснабжения разом решает несколько важных проблем:

Подобные баки нередко называют и «расширительными», хотя в этом, по мнению автора, все же кроется некоторая некорректность. В системе холодного водоснабжения расширяться особо нечему – если и есть какие-то изменения в температуре воды от источника до точки потребления, то они не настолько существенны, чтобы оказывать сколь-нибудь заметное влияние на объемное расширение.

Правда, если речь идет о горячем водоснабжении, то здесь несколько иная картина. Около водонагревательного прибора накопительного типа (бойлера) часто действительно устанавливается бак, прямым предназначением которого становится именно компенсация объемного расширения воды от ее нагрева. Просто для того, чтобы не заставлять часто срабатывать предохранительный клапан.

Отдельной группой стоят расширительные баки для систем отопления – вот здесь они полностью оправдывают свое наименование. Они обычно внешне выделяются кратным цветом, хотя это – и необязательно.

Смотреть все же следует на характеристики.

В таких приборах вполне может использоваться техническая резина SBR, применение которой в системах с питьевой водой – категорически запрещено.

Важное требование к таким приборам – это гигиеничность всех деталей и узлов, контактирующих с водой. Понятно, что они ни в коем случае не должны снижать ее качества.

Поэтому для изготовления мембран (баллонов) используются или натуральный каучук (ограничен по нагреву до 50 градусов), или этиленпропиленовая синтетическая резина (EPDM), вполне пригодная для «пищевого» применения. Или наиболее предпочтительный как с гигиенической точки зрения, так и с позиций долговечности материал – синтетический бутиловый каучук (BUTYL), которому, кстати, не страшен даже нагрев до температуры кипения воды.

Устройство хорошо показано на иллюстрации. В системе отопления такие бачки вполне справляются со своими задачами. Но есть у них некоторые недостатки, ограничивающие их использование в системе водоснабжения.

— Первое – вода контактирует с внутренней поверхностью водяной камеры бака. Понятно, что там наносится водостойкое защитное покрытие, но, тем не менее, полностью избежать вероятности попадания в воду продуктов коррозии – нельзя.

— Второе – такие баки имеют неразборную конструкцию. Так что если мембрана не выдержит длительной эксплуатации под высоким давлением и прорвется – придется менять весь бак целиком.

Для прибора небольшого объема, свойственного системам отопления – это хоть и неприятность, но не столь серьезная. А вот поменять полностью объемный бак, служащий гидроаккумулятором для системы водопровода – влетит в немалую сумму.

А вот поменять баллон («грушу») получится не столь дорого. Тем более что процесс замены не особо сложен, и с ним вполне можно правиться самостоятельно.

Так что в дальнейшем по ходу изложения будем все же оперировать термином «гидроаккумулятор», как более верным для системы холодного водоснабжения. И разговор пойдет про приборы баллонного типа.

Цены на различные виды гидроаккумуляторов

Более подробно — устройство и подключение гидроаккумулятора

Вернемся ненадолго к устройству гидроаккумулятора, а затем взглянем, как он подключается к системе домашнего водопровода.

В целом, с конструкцией мы уже знакомы:

1 – металлический корпус. Обычно баки для водопровода имеют голубую окраску, но это вовсе не какой-то жесткий стандарт, встречается немало исключений. Поэтому выбор должен делаться по характеристикам изделия.

2 – фланец на входном окне бака, закрепляющий герметично края баллона («груши»).

3 – патрубок с резьбой, для подключения гидроаккумулятора к системе.

4 – основная деталь, то есть эластичный баллон гидроаккумулятора.

5 – создаваемая баллоном водяная камера.

6 – «антагонист» водяной камеры, то есть воздушная камера.

7 – ниппельное устройство для предварительного создания в воздушной камере избыточного давления.

Баки, как мы видели, могут иметь вертикальное или горизонтальное расположение, серьезно различаться размерами. Но принцип устройства и подключения к системе при этом не меняется.

Схем подключения гидроаккумулятора к системе практикуется немало. Но наиболее распространена, ввиду своей простоты, понятности и надежности, схема с использованием пятивыводного штуцера.

Три больших вывода такого штуцера предназначены для соединения водопроводных труб. И два малых патрубка, «папа» и «мама» — для подключения реле давления и врезки манометра соответственно.

Манометр может использоваться самый обыкновенный. А для управления питанием насосного оборудования применяется реле давления. Например, такое, как показано на иллюстрации.

На иллюстрации хорошо виден соединительный узел с накидной гайкой, которой реле герметично подсоединяется к парубку пятивыводного штуцера.

Давайте посмотрим на схеме, как производится соединение системы:

На схеме все уже должно быть понятно:

1 — уже знакомый пятивыводной штуцер.

2 — участок трубы, по которой насос (неважно, поверхностный или погружной) передает воду из источника. Этот участок может быть различным по длине, нередко именно на нем, то есть до гидроаккумулятора, устанавливаются необходимые уровни водоподготовки.

3 — насос, подающий воду из источника.

4 — участок трубы, соединяющий пятивыводной штуцер с гидроаккумулятором. К слову, его (этого участка) может и не быть. Имеется в виду, что очень часто из соображений компактности этот штуцер «пакуется» непосредственно на резьбовой патрубок гидроаккумулятора.

6 — условно показана разводка домашнего водопровода.

7 — так же условно показана одна из точек водозабора.

8 — манометр, необходимый и для предварительной настройки системы, и для повседневного мониторинга ее состояния.

9 — реле давления, подсоединяемое гидравлически к патрубку штуцера. А электрически (условно показано красными линиями) – к источнику питания и к насосному оборудованию. То есть в зависимости от уровня давления оно осуществляет включение или выключение насоса.

Реле имеет свою мембрану, способную оценивать уровень давления и вызывать срабатывание электротехнического (коммутационного) механизма.

Если снять с реле верхнюю крышку, то под ней откроются колодки (клеммы) для подключения кабелей питания (от источника питания 220 В и к насосу), и два регулировочных винта с пружинами, поджатыми тарельчатыми шайбами и гайками. Поджатием или ослаблением этих пружин регулируются пороги срабатывания реле. Большая пружина отвечает за пуск насоса, то есть за нижний предел давления (Pmin), маленькая – за ΔР, то есть за разницу между минимальным и максимальным давлением в системе, между Pmin и Pmax.

Как производится настройка – будет рассказано чуть ниже.

Итак, если давление в системе снижается до какого-то заранее установленного уровня Pmin, насос запустится и станет нагнетать воду. От этого расширяется водяная камера гидроаккумулятора, что, соответственно, ведет к возрастанию давления.

Когда давление поднимется до верхней границы установленного диапазона, реле сработает на разрыв цепи питания насоса, и подача воды прекратится.

При открытии водоразборного крана вода начинает под установленным напором вытекать из системы. Если водозабор небольшой, то и давление снизится ненамного, то есть это не приведет к пуску насоса. Но если воды требуется много, то давление снизится до минимума, и будет запущен насос. Таким образом, нижнюю границу в системе давление все равно не пересечет.

По такому циклу и строится работа автоматической насосной станции.

Цены на различные виды реле давления

Основные эксплуатационные параметры гидроаккумулятора

При выборе комплектующих для насосной станции и при ее регулировке после сборки необходимо уметь ориентироваться в основных параметрах. Сам насос сейчас «выведем за скобки» — в контексте настоящей статьи нас интересует специфика гидроаккумулятора. А конкретно – какой объем бака будет оптимальным, и какие показатели давления должны быть установлены при настройке системы.

Эти величины, между прочим, тесно между собой взаимосвязаны.

Давление в гидроаккумуляторе

Итак, как, наверное, уже понятно, здесь необходимо оперировать тремя значениями давления. А именно:

— давление предварительной накачки воздуха в воздушной камере Рв;

— минимальное давление Pmin;

— максимальное давление Pmax.

Давайте посмотрим, что рекомендуют на этот счет.

– Оно не должно быть выше Pmin, то есть не должно полностью вытеснять воду из системы при открытом кране и пока еще не сработавшем насосе. Обычно исходят из того, что оно меньше на 0,2 атмосферы, чем Pmin.

– Второй принцип его отсчета – это гидростатическое давление плюс примерно пол-атмосферы. А гидростатическое рассчитывается разницей высоты зеркала воды в колодце и точкой установки гидроаккумулятора (исходят из того, что, как уже отмечалось, метр водяного столба равен примерно 0,1 атмосферы).

То есть, например, при заборе воды с глубины 7 метров оптимальным давлением в воздушной камере будет:

Рв = 7 / 10 = 0,7 + 0,5 = 1,2 атмосферы.

Надо сказать, что к такому расчету прибегают нечасто, обычно ориентируясь все же на первое правило, то есть исходя из Pmin.

– Наконец, некоторые производители гидроаккумуляторов еще на стадии производства создают в баке определенное давление газа. И при этом – не рекомендуют его изменять в процессе эксплуатации.

Таким образом, если следовать правилам, то в этом случае порог минимального давления в системе будет определяться как

Pmin ≈ Рв + 0,2 ат

Принцип прост – даже на нижнем пределе вся сантехника должна работать нормально.

Кстати, иногда приходится принимать в расчет и размеры дома, и разветвлённость водопроводной сети. То есть при выборе нижнего порога давления должно учитываться и превышение точек водозабора над насосной станцией (помним, что 1 метр – это 0,1 атмосфера), и даже горизонтальные участки, на которых тоже происходят потери давления. Есть специальные алгоритмы расчета оптимального значения этого параметра. Один из этих алгоритмов реализован в виде калькулятора на нашем портале.

Как самостоятельно просчитать минимально необходимый напор насосной станции?

Для этого необходимо иметь схему прокладки будущей (или уже имеющейся) водопроводной сети и показатель давления, требуемого для корректной работы сантехнических устройств и бытовой техники. Все остальное возьмет на себя онлайн-калькулятор расчета минимального напора насосной станции.

Понятно, что чем больше закачать в гидроаккумулятор воды, тем выше станет давление, и тем реже будет включаться насос для восполнения израсходованного запаса. Поэтому у неопытных пользователей частенько возникает такой соблазн сделать верхнюю границу повыше, но, конечно, в пределах максимально допустимых нагрузок на сам бак.

Однако, как показывает практика эксплуатации автономных систем водоснабжения, такой подход ошибочен. Можно буквально навскидку указать минимум две причины, ведущие к такому заключению:

— Во-первых, слишком большая разница между нижней и верхней границей создаваемого в баке давления — это очень серьёзная нагрузка на эластичный баллон (мембрану). И сколько прослужит такой гидроаккумулятор до аварии – сказать сложно. Но явно меньше того, который будет работать в «благоразумном» режиме. А замена баллона хотя и не столь сложное дело, но все же требующее приобретения запчасти, остановки системы водоснабжения с полным ее опорожнением. А после проведения ремонта (который иногда приходится проводить в весьма стеснённых условиях) — обратного заполнения и отладки.

— Во-вторых, большой перепад и не особо комфортен для пользования. Согласитесь, что при приеме душа явно почувствуется падение давления, например, с 4 до 1,5 атмосфер. Такие перепады могут сказаться и на корректности работы, например, проточных водонагревателей или бытовой техники, подключённой к водопроводу.

Как правило, перепад выдерживается в рамках 1,0 ÷ 1,5 атмосфер. Например, предустановка давления в воздушной камере – 1,3 ат, нижняя граница срабатывания реле – 1,5 ат, верхняя – 3,0 ат.

А указанное в паспорте гидроаккумулятора максимальное давление — это на тот неприятный случай, когда, например, вышло из строя реле давления, и насос продолжает, как сумасшедший, гнать воду без остановки. Бак должен суметь выдержать такую нагрузку. То есть при комплектовании системы обращают внимание и на то, чтобы предельный напор, создаваемый насосом, не был больше максимально допустимого давления в гидроаккумуляторе.

Оптимальный объем расширительного бака

Понятно, что чем больше объем гидроаккумулятора, тем более значительным получается создаваемый запас воды при рекомендуемых показателях давления. И тем реже будет включаться насосное оборудование.

Но опять же – такая «очевидность преимуществ» иногда оборачивается и негативными сторонами.

Иными словами, все должно быть в меру.

Подбор объёма может осуществляться по-разному. Например, предлагаются таблицы, а которых показываются стандартные объемы гидроаккумуляторов и создаваемый в них запас воды при тех или иных показателях давления Рв, Pmin и Pmax.

Пример такой таблицы показан ниже:

Объем гидроаккумулятора, литров	Давление воды, атм

Рв, бар →	0.8	0.8	1.3	1.3	1.8	1.8	2.3	2.3	2.8	2.8	4.0
Рmin, бар →	1.0	1.0	1.5	1.5	2.0	2.0	2.5	2.5	3.0	3.0	5.0
Pmax, бар →	2.0	2.5	2.5	3.0	2.5	4.0	4.0	5.0	5.0	8.0	10.0
Объем бака, л ↓ ↓ ↓	СОЗДАВАЕМЫЙ РЕЗЕРВ ВОДЫ
19	5.7	7.3	5.0	6.6	2.5	7.1	5.4	7.5	6.ё	8.1	8.4
24	7.2	9.3	6.3	8.3	3.2	9.0	6.8	9.4	7.6	10.2	10.6
50	15.0	19.3	13.1	17.2	6.7	18.7	14.1	19.7	15.8	21.3	22.0
60	18.0	23.1	15.8	20.8	8.0	22.4	17.0	23.6	19.0	25.6	23.4
80	24.0	30.9	21.0	27.6	10.7	29.9	22.7	31.4	25.3	34.1	35.1
100	30.0	38.6	26.3	34.5	13.3	37.3	28.3	39.9	31.7	42.7	43.9
200	60.0	77.1	52.6	69.0	26.7	74.7	56.6	78.6	63.3	85.3	87.9
300	90.0	115.7	78.9	103.5	40.0	112.0	84.7	117.7	95.0	128.0	131.8
500	150.0	192.9	131.4	172.5	66.7	186.7	141.4	196.4	158.3	213.3	219.7
750	22.0	289.3	197.1	258.8	100.0	280.0	212.1	294.6	237.5	320.0	329.5
1000	300.0	385.7	262.9	345.0	133.3	373.0	282.9	392.9	316.7	426.7	439.4

Обратите внимание — при тех «стандартных» показателях давления, о которых уже упоминалось не раз выше в статье, создаваемый резерв воды равен примерно одной трети общего объема бака.

Другой способ определиться с оптимальным объемом гидроаккумулятора – это произвести самостоятельный расчет.

Существует несколько форму для подобных вычислений. Например, можно воспользоваться этой:

Vopt = 16,5 × Qmax × Pmax × Pmin / (n × (Pmax – Pmin) × Pв)

Vopt — оптимальный объем гидроаккумулятора.

Qmax — максимальный расход воды в домашней системе водопровода, литров в минуту. Требует отдельного расчета.

n — рекомендуемое производителем насоса максимальное количество его пусков в час. Как правило, оно лежит в пределах 10 ÷ 15 раз, но может быть и иным – это следует уточнить в паспортных данных оборудования.

Остальные значения – это показатели давления, о которых уже шла речь выше.

Итак, дело за малым – провести расчет. Но для этого сначала нужно определиться с показателем максимального расхода воды в системе.

Для этого существует свой подход, учитывающий и расход воды на каждой из имеющейся (или планируемой к установке) точке водозабора, и вероятность одновременного включения этих точек. Алгоритм воплощен в онлайн-калькуляторе, размещённом ниже.

Калькулятор расчета максимального расхода воды в домашней водопроводной системе

Вот теперь имеются все данные, чтобы перейти к расчету оптимального объема гидроаккумулятора. Опять же, предложим читателю не возню с формулой, а возможности онлайн-калькулятора:

Калькулятор расчета оптимального объема гидроаккумулятора

Настройка реле давления – пошагово

Итак, бак приобретён, смонтирован, и остается провести настройку реле давления по намеченным параметрам. Как это выполняется?

Для начала обратим еще раз внимание на само реле давления.

Проблема в том, что когда начинаешь читать рекомендации-инструкции по настройке реле, диву даешься — насколько противоречива информация. В основном расхождения мнений касаются предназначения регулировочного винта с большой пружиной. Понятно, что это установка уровня давления на срабатывание реле – об этом говорит обозначение «Р» и стрелки «больше – меньше».

Но некоторые утверждают, что этим винтом регулируется отключение насоса, другие настаивают на включении. Где правда?!

Неопытных пользователей это ставит в тупик, и они начинают крутить настойки обеих винтов, в надежде «поймать» требуемые пороги срабатывания. Иногда это получается, но после длительных серий проб и ошибок. Иногда – не удается, и приходится звать специалиста.

Но если воспользоваться методикой настройки, предлагаемой одним опытным мастером, то даже у новичка проблем возникнуть не должно.

Завершим публикацию видеосюжетом, в котором его автор рассказывает о принципах монтажа насосной станции с гидроаккумулятором и с реле давления, управляющим работой глубинного скважинного насоса.

Видео: Принципы сборки насосной станции для подачи воды из скважины

Источник