Гидроаккумулятор своими руками: устройство, принцип действия, особенности установки

Гидроаккумуляторы, для систем отопления и водоснабжения

Понимание функций этого прибора было бы неполным без раскрытия его свойств в разных инженерных системах дома. Так, гидроаккумулятор может устанавливаться:

• В закрытой системе отопления дома;
• В системе водоснабжения холодного водоснабжения;
• В оборудовании горячего водоснабжения здания.

Если с ролью гидроаккумулятора в отоплении более-менее все понятно, то в системе водоснабжения гидроаккумулятор из вспомогательного прибора превращается в одно из основных устройств.

Роль гидроаккумулятора здесь заключается в следующем – при заборе воды из внешних источников часто используется гидрофор, или по-другому насосная станция, имитирующая работу центрального водопровода. В такой системе, как и в центральном водопроводе постоянно поддерживается необходимое давление. При открытии крана, как и из центрального водопровода, начинает течь вода, при этом нет нужды отдельно включать насос или предварительно набирать воду в емкость и размещать ее на высоте подобно водонапорной башне.

Гидрофор оснащается гидроаккумулятором, водяным электрическим насосом, и блоком управления. Насос закачивает воду в систему, в том числе и в объем бака-аккумулятора, когда автоматика фиксирует необходимый уровень давления в системе она отключает насос. При открытии крана давление уменьшается, но гидроаккумулятор выдавливает из своего объема необходимый объем жидкости, поддерживая нужный уровень давления в системе. Если при открытии крана было забрано небольшой объем воды и давление не упало до минимального показателя, то автоматика не включает насос, если воды ушло много, то спустя некоторое время автоматика включит насос и вода будет закачана в трубы из внешнего источника. Гидроаккумулятор в таком случае снова пополнится водой и спустя некоторое время автоматика выключит насос.

В системе горячего водоснабжения гидроаккумулятор выполняет схожую функцию с той, какую он выполняет в отоплении дома. В домах, где установлены мощные водонагревающие установки, гидроаккумулятор постоянно поддерживает заданный показатель давления и одновременно защищает систему от гидравлических ударов. Вместе с клапаном безопасности он является частью оборудования, отвечающего за правильную работу бойлера. В таких установках, когда нет отбора горячей воды, она циркулирует по замкнутому циклу – от водонагревателя до устройства конечного потребителя, подогреваясь до необходимой температуры. Чтобы в случае аварии в системе не допустить пролива горячей воды в нее устанавливается гидроаккумулятор, который и забирает излишек жидкости, не допуская разгерметизации контура.

Виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

• для холодной воды;
• для горячей воды;
• для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

1 Описание датчика и насосной системы

Датчик давления воды – электрический прибор, обеспечивающий регулировку давления в гидроаккумуляторе для насосной станции. Также оно следит за напором жидкости в трубопроводе и включает, либо отключает подачу воды в бак гидроаккумулятора.

Происходит это благодаря замыканию проводов. Превышение допустимого порога размыкает контакты и реле отключает насос. Падение ниже установленного уровня замыкает контакт устройства, включая подачу воды. Вручную настроить можно как верхний, так и нижний пороги.

Схема работы реле давления

Основные понятия реле давления для системы с гидроаккумулятором:

• Рвкл – нижний порог давления, включение питания, в стандартных настройках равен 1.5 бар. Контакты соединяются, и подключаемый к реле насос начинает закачивать воду;
• Рвыкл – верхний порог давления, выключение питания реле, лучше устанавливать на 2.5-3 бара. Цепь разъединяется, и автоматический сигнал прекращает работу насосов;
• дельта Р (ДР) – показатель разницы давления между нижним и верхним порогами;
• максимальное давление – как правило, не превышает 5 бар. Это значение отображено в характеристиках устройства регулирования для систем водоснабжения и не изменяется. Превышение приводит к поломке оборудования или сокращению гарантийного эксплуатационного срока.

Главным элементом реле давления для гидроаккумулятора является мембрана, реагирующая на давление воды. Она изгибается в зависимости от напора и сообщает механизму о том, насколько поднимается или опускается давление воды в насосной станции. Изгиб переключает контакты внутри реле. Противодействует натиску воды специальная пружина (которая затягивается для регулировки). Пружина поменьше определяет дифференциал, то есть разницу между нижним и верхним порогом давления.

Реле могут быть двух видов. Первый, силовой, напрямую действует на контакты насоса. Управляющий тип взаимодействует с автоматикой станции и уже через неё влияет на работу насоса.

Гидроаккумулятор и реле давления образуют надёжную систему по обеспечению водоснабжения любых помещений, хозяйственных построек, полей и другого. Автоматика для насоса также необходимая часть – благодаря ей становится максимально просто контролировать сбор воды и быстро накачивать жидкость в бак и в трубы.

Устройство реле давления насосной станции

1.1 Регулировка реле давления для гидроаккумулятора

Прежде чем присоединять оборудование к баку, следует проверить работоспособность реле и отрегулировать его. Снимать показания рекомендуется механическим манометром. Он более точек и менее подвержен внутренним поломкам, из-за которых его показания могут не соответствовать действительности.

Далее будет следовать инструкция, как правильно настроить реле давления. В первую очередь, необходимо ознакомиться с паспортом устройства, насоса и бака гидроаккумулятора, чтобы выяснить пределы давления для этих элементов насосной станции. Целесообразней всего при покупке заранее ознакомиться с данными параметрами и подстроить их друг под друга.

Далее следует действовать в следующем порядке:

1. Открыть потребление воды (кран, шланг, вентиль), чтобы благодаря манометру увидеть давление, при котором срабатывает реле и включается насос. Обычно это 1.5-1 бар.
2. Потребление воды отключается, чтобы поднять давление в системе (в баке гидроаккумулятора). Манометром фиксируется предел, при котором реле отключает насос. Обычно это 2.5-3 бара.
3. Отрегулировать гайку, присоединённую к большой пружине. Она определяет значение, при котором включается насос. Чтобы увеличить порог включения надо затянуть гайку по часовой стрелке, чтобы уменьшить – ослабить (против часовой стрелки). Повторять предыдущие пункты до момента, когда давление включения не будет соответствовать желаемому.
4. Регулировка датчика выключения происходить гайкой на малой пружине. Она отвечает за разницу между двумя порогами и принцип настройки такой же: чтобы повысить разницу (и увеличить давление выключения) – затянуть гайку, чтобы уменьшить – ослабить.
5. Не рекомендуется за один раз делать поворот гайки более чем на 360 градусов, поскольку они очень чувствительные.

Принцип работы гидроаккумулятора и подключение насоса

Из колодца насос качает воду в резервуар гидроаккумулятора по водопроводным трубам. Процесс накачки длится до тех пор, пока давление не достигает установленной отметки. Регулировать отметку можно на реле давления воды для насоса.

Как правило, реле давления воды для насоса стоит на отметке 1-3 атм. Когда достигнута отметка, насос самостоятельно отключается. Частота включений и отключений насоса зависит от вместительности гидроаккумулятора.

Монтаж гидроаккумулятора проводится специалистами. От места положения аппарата корпус не пострадает, но нежелателен монтаж в помещениях с повышенной влажностью воздуха. Установка гидроаккумулятора должна проводиться согласно с инструкциями к устройству, в противном случае система будет давать сбой. Ни в коем случае не устанавливайте аппараты с видимыми внешними повреждениями.

Перед установкой определитесь с оптимальным местом, где будет стоять устройство, учитывайте вес оборудования вместе с водой. Есть ряд случаев, когда может потребоваться экстренное сливание воды с гидроаккумулятора, поэтому об этом следует тоже позаботиться заранее. Помещение, в котором будет находиться гидроаккумулятор, должно быть теплым, так как замерзание воды в нем недопустимо.

Подключение гидроаккумулятора проходит в несколько этапов:

Изначально проводят проверку давления, которое создается воздухом внутри бака, оно обязательно должно быть в диапазоне от 0,2-1 бар.
Далее проводят проверку оборудования и присоединяют штуцер к баку
Соединением может служить жесткий шланг.
По очереди присоединяют остальные элементы аккумулятора, такие как манометр, реле, труба, которая ведет к насосу.
Проводят тестирование всей системы на отсутствие протечек, особое внимание нужно уделить местам соединения. Выполняя включения воды, нужно следить за герметичностью резьбовых соединений
Чтобы плотность прилегания была больше, можно использовать герметик.
Схема подключения реле давления требует особой тщательности

Внутри бака, а именно под его крышкой, есть надписи на контактах «сеть» и «насос», очень важно не спутать провода при подключении реле давления к насосу (рис. 2).

Рисунок 3. Клапан.

Вариант подключения погружного насоса в водопровод несколько отличается от схемы подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения поверхностного типа. Погружной насос от поверхностного вида принципиально отличается тем, что корпус оборудования находится там, откуда будет качаться вода, это может быть скважина. В такой системе главную роль играет клапан, он предназначается для страховки водопроводной системы от того, что вода будет постоянно убегать обратно в скважину (рис. 3).

Сперва клапан устанавливают, а уже потом начинают подключать глубинный насос в водопровод. В гидроаккумуляторах больше 100 л используют особый клапан, который предназначается для стравливания воздуха, выделяемого из воды. Большое давление может легко повредить одноступенчатый клапан, поэтому используют двухступенчатые клапаны и усиленное соединение.

Схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения

Способ подключения ГА будет зависеть от особенностей и назначения насосной станции. Рассмотрим три варианта.

Вариант 1

Насос подает воду из колодца, скважины или накопительной емкости, при этом организовано только холодное водоснабжение.

В этом случае ГА устанавливается внутри дома в любом удобном месте.

Обычно его, реле давления и манометр подключают с помощью пятивыводного штуцера — отрезка трубы с тремя отводами, который врезается в водопровод.

Чтобы обезопасить ГА от вибраций, к штуцеру его присоединяют гибким переходником. Для проверки давления в воздушной камере, а также для удаления воздуха, скопившегося в камере для воды, ГА необходимо периодически опорожнять. Воду можно сливать через любой водопроводный кран, но для удобства сливной вентиль можно через тройник врезать в подводящий трубопровод где-нибудь поблизости от резервуара.

Вариант 2

Дом подключен к централизованному водопроводу, а насосная станция используется для повышения давления. При таком способе применения станции ГА подключают перед насосом.

В данном случае он призван компенсировать снижение давления во внешней магистрали в момент запуска электродвигателя. При такой схеме подключения объем ГА определяется мощностью насоса и величины скачков давления во внешней сети.

Монтаж гидроаккумулятора — схема

Вариант 3

К водопроводу подключен накопительный водонагреватель. ГА следует подключать до бойлера. В этом варианте он может использоваться для компенсации увеличения объема воды в нагревателе, обусловленного температурным расширением.

Рекомендации по эксплуатации

Неисправность, чаще всего встречающаяся у гидроаккумуляторов, это разрыв резиновой мембраны. Произойти это может из-за резкого скачка давления во время закачки, либо по причине износа материала от долгой эксплуатации. Потеря мембраной герметичности незамедлительно скажется на напоре воды в водопроводной сети. Он резко снизится, либо начнёт скакать, то увеличиваясь, то падая практически до нуля.

Подтвердить разрыв мембраны может только разбор корпуса бака. Одновременно с этим, производится и установка новой резиновой перегородки между внутренними отсеками аккумулятора. Пошагово весь процесс выглядит таким образом:

• Гидроаккумулятор отключается от водопроводной системы.
• Отвинчиваются болты, крепящие горловину, или две половины бака (в зависимости от модели).
• Старая мембрана удаляется и заменяется целой.
• Корпус собирается в обратном порядке, болты крепко затягиваются.
• Устройство вновь подсоединяется к водоснабжению и запускается в работу.
• Проверяется реле, не сбились ли настройки за время ремонтных работ.

Это общий принцип ремонта, конкретные нюансы замены мембраны могут различаться у разных модификаций бака.

Устройство гидроаккумулятора

Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.

Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.

В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.

Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.

Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.

В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.

В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.

Разбираем как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу

Чтобы правильно подключить гидроаккумулятор к погружному насосу, надо для начала теоретически разобраться с механизмом подключения. Это поможет быстрее выполнить работу по соединению насоса с баком.

Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения осуществляется не сложно. Для этого достаточно иметь все необходимые элементы, клапаны, шланги и подключить их последовательно по алгоритму.

Для того чтобы подключить бак, надо будет проверить наличие:

Скважного насоса;
Реле;
Трубопровода для течения воды от насоса к будущему баку и от бака до точек водозабора;
Обратного клапана;
Запорной арматуры;
Фильтров для очистки воды;
Дренажа для канализации.

Если всё вышеперечисленное у вас в наличии, то можно приступать к подключению. К погружному насосу подключается переходной ниппель. Далее следует подключение обратного клапана и трубы. Потом ставится фитинг и фильтр, а между ними кран. После них устанавливаете пятерник и реле давления. Для контроля нужен манометр. Он помогает настроить давление. К гидроаккумулятору подключаете спускной кран и шланг, который выдерживает вибрации во время работы. На этом установка завершена. В этом случае колодец отходит на второй план, ведь вся основная работа переносится на систему домашнего водоснабжения.

Подключить аккумулятор к насосу не составляет труда. Главное, проверить наличие всех составляющих для подключения к погружному или для скважинного насоса. Иначе, придётся сворачивать работу. Процесс подключения может занять всего пару часов, если вы будете делать его при правильной последовательности.

Легко ли происходит установка гидроаккумулятора

Дачники сразу паникуют, когда слышат, что гидроаккумулятор надо подключать к системе водоснабжения. Они думают, что неожиданно могут прорваться трубы и тогда весь дачный участок вместе с домом будет заполнен водой. Это не так.

Установка гидроаккумулятора происходит по стандартной и отработанной схеме. По ней интегрировали свои баки множество дачников. И отлично справились с поставленной задачей. Для этого они приобрели все необходимые составляющие в виде ниппелей, насосов и фитингов.

Чтобы поставить его в правильном месте, надо определить параметр расхода воды для всего дома. Определить мощность насоса и объём гидроаккумулятора. Стоит также знать место расположения основных узлов водоснабжения.

Далее вы должны написать список, что вам надо купить для установки бака:

• Шланги;
• Трубы;
• Фитинги;
• Ниппели;
• Краны и так далее.

Потом посмотрите схему установки и просто сделайте всё, как там указано.

С первого взгляда, кажется, что установить бак – это сложная задача. Это не так. Определитесь с местом, посмотрите схемы, которые имеет водопровод. Купите составные элементы для соединения и просто подключите бак к общей системы водоснабжения.

Как определить разрыв мембраны?

Другая часто встречающаяся неполадка – разрыв внутренней мембраны гидроаккумулятора. Мембрана сделана из очень прочной резины, и способна выдержать несколько лет службы, периодически наполняясь водой и сжимаясь, выдавливая воду в трубопроводную сеть. Однако, у любой детали имеется предел прочности и определённый срок службы. Со временем мембрана может терять свою упругость и прочность, в итоге разрываясь. Прямым свидетельством о разрыве мембраны служат такие признаки:

• Давление в системе не равномерное. Кран как бы выплёвывает воду порциями.
• Стрелка манометра гидроаккумулятора перемещается скачкообразно, от максимума к минимуму.

Чтобы убедиться в прорыве мембраны следует стравить воздух из золотника с тыльной части бака. Если вместе с воздухом, наполняющим за мембранное пространство, выходит вода, то резиновая перегородка точно прорвана, и требует замены. Поменять мембрану вполне возможно своими руками. Для этого в сантехническом магазине приобрести новую мембрану. При покупке внимательно следите, чтобы резиновая комплектующая была именно от вашей модели гидробака.

Затем разбираем гидроаккумулятор, развинчивая соединительные болты. Разорванная деталь удаляется, а на её место ставится новая мембрана. Затем бак собирается, а все соединительные болты равномерно и крепко затягиваются.

Обзор популярных моделей

Реле давления бывают двух видов: механические и электронные, последние намного дороже и редко применяются. На рынке представлен широкий ассортимент приборов от отечественного и зарубежного производителя, облегчающий выбор необходимой модели.

РДМ-5 Джилекс (15 у. е.) — наиболее популярная качественная модель от отечественного производителя.

Характеристики

• диапазон: 1,0 — 4,6 атм.;
• минимальный перепад: 1 атм.;
• рабочий ток: максимум 10 А.;
• класс защиты: IP 44;
• заводские настройки: 1,4 атм. и 2,8 атм.

Genebre 3781 1/4″ (10 у.е.) — бюджетная модель испанского производства.

Genebre 3781 1/4″

Характеристики

• материал корпуса: пластик;
• давление: верхнее 10 атм.;
• соединение: резьбовое 1.4дюйма;
• вес: 0,4 кг.

Italtecnica PM/5-3W (13 у.е.) — недорогое устройство итальянского производителя со встроенным манометром.

Характеристики

• максимальный ток: 12А;
• рабочее давление: максимум 5 атм.;
• нижнее: диапазон регулировки 1 — 2,5 атм.;
• верхнее: диапазон 1,8 — 4,5 атм.

Причины поломок и способы их устранения

Несмотря на достаточно прочную и долговечную конструкцию, бывает, что гидроаккумулятор для водоснабжения выходит из строя. Причин для этого бывает несколько. Очень часто происходит завоздушивание водной магистрали. В трубопроводе образуется воздушная пробка, препятствующая нормальной циркуляции воды. Причиной завоздушивания водопровода становится скопление воздуха внутри мембраны. Он попадает туда вместе с током воды, и постепенно накапливается, распространяясь по трубопроводу.

В гидробаках с вертикальным способом установки в их верхней части устанавливается специальный спускной ниппель, для стравливания скопившегося в мембране воздуха. Небольшие накопители, объёмом меньше 100л, обычно выполняются по горизонтальной схеме. Спустить воздух в них бывает несколько сложнее.

Процедура здесь выполняется в несколько этапов:

1. Гидроаккумулятор отключается от электропитания.
2. С системы сливается вся вода, до тех пор, пока накопительный бак полностью не опустеет.
3. Затем все краны в трубопроводной системе закрываются.
4. Гидробак подключается к электричеству, и заново заполняется водой.

Скопившийся внутри накопителя воздух уйдёт вместе со сбрасываемой водой.

Как выглядит и устанавливается гидроаккумулятор для систем водоснабжения: схемы

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения позволяет свести к минимуму возможные аварии водопровода. Это устройство помогает решить множество проблем, и даже если произойдет сбой электроснабжения на вашем участке, вы всегда будете иметь небольшие запасы воды в баке.

Практически все хозяева загородных домов знают, как опасны скачки давления в водопроводной сети и как сложно предвидеть, когда случится следующий сбой, чтобы избежать поломки бытовой техники, подключенной к водопроводу. Эту проблему тоже поможет решить установка гидроаккумулятора. Такие устройства применяются и в системах автономного отопления.

Настройка гидроаккумулятора при подключении

Перед использованием в частном доме водопровода с гидроаккумулятором нужно знать, каким должно быть давление в гидроаккумуляторе для его оптимальной работы, для снятия показаний берут переносной манометр. Типовая водопроводная линия со стандартным реле давления имеет пороги срабатывания от 1,4 до 2,8 бар., заводская установка давления в гидробаке при этом – 1,5 бар. Чтобы работа гидроаккумулятора была эффективной и происходило его полное наполнение, для заданной заводской установки подбирают нижний порог включения электронасоса на 0,2 бар. больше – на реле устанавливают порог 1,7 бар.

Если в гидробаке в процессе эксплуатации или в связи с длительным сроком хранения при измерениях манометром определяют, что давление недостаточно, поступают следующим образом:

1. Отключают электронасос от питания.
2. Снимают защитную крышку и прижимают клапан гидробака в виде головки ниппеля на выходе устройства – если оттуда поступает жидкость, значит произошло повреждение резиновой мембраны и ее необходимо менять. Если из гидробака поступает воздух, с помощью автомобильного манометра измеряют его давление.
3. Сливают воду из магистрали, открывая ближайший к расширительному баку кран.
4. При помощи ручного насоса или компрессора накачивают в аккумуляторный бак воздух до достижения показаний манометра в 1,5 бар. Если после автоматики происходит подъем воды на определенную высоту (дома высокой этажности), общий напор и диапазон работы системы повышают исходя из того, что 1 бар. приравнивают к 10 метрам вертикального водного столба.

Как вам статья?