Подключение гидроаккумулятора своими руками

Чем отличается от расширительного бака

Гидроаккумуляторы часто путают с расширительными баками, даже несмотря на принципиально различные проблемы, которые эти устройства решают. Расширительный бак нужен в системах отопления и горячего водоснабжения, так как теплоноситель, перемещаясь по системе, неизбежно охлаждается и его объем меняется. Расширительный бак настраивается при «холодной» системе, а когда теплоноситель прогревается, то его избытку, который образуется из-за расширения, есть куда уйти.

Как итог, гидроаккумулятор устанавливается с той целью, чтобы избавиться от гидроударов и продлить срок службы системы в целом. Кроме того, у гидроаккумулятора есть и другие функции:

Создает определенный запас воды (полезно, если отключили электроэнергию).

Если возникают частые перебои с водой, то гидроаккумулятор можно объединить с накопительным баком

• Уменьшает частоту запуска насоса. Резервуар наполнен небольшим объемом воды. Если расход небольшой, например, нужно помыть руки или умыться – вода начинает течь с бака, при этом насос остается в выключенном состоянии. Активируется он после того, как воды остается совсем мало;
• Поддерживает стабильное давление в системе. Чтобы эта функция исполнялась исправно, предусматривается элемент, называемый реле давления воды, способный в строгих рамках держать заданное давление.

Все преимущества гидроаккумуляторов делают это устройство обязательным элементом любой автономной водопроводной системы в загородных домах.

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:

• Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включиться только тогда, когда ее останется совсем немного.
• Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
• Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.

Установка гидроаккумулятора в приямке

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

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.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Особенности подключения к поверхностному насосу

Гидравлический аккумулятор может подключаться к поверхностному или погружному насосу. Технология проведения работ в разных случаях будет несколько отличаться

При подключении к поверхностному насосу предварительно следует уделить внимание проверке давления воздуха в баке. Для проведения процедуры может понадобиться штуцер с пятью выходами, манометр, реле-регулятор давления, пакля и герметик

Последовательность выполнения действий будет выглядеть таким образом:

1. Проверка давления в баке.
2. Подключение штуцера к баку.
3. Подключение реле.
4. Подключение манометра.
5. Подключение трубы, ведущей к насосу.
6. Тестирование и запуск системы.

Штуцер здесь необходим для качественного соединения насоса, гидроаккумулятора, манометра и реле. Пятый выход может понадобиться для подключения водопроводной трубы, ведущей в дом.

На первоначальном этапе следует подключить штуцер к баку посредством использования жёсткого шланга или фланца. После этого к нему прикручивается манометр, регулятор и труба, идущая от насоса.

Схема подключения реле для гидроаккумулятора

Если вы приобрели насос в собранном виде, то, скорее всего, реле на нем уже установлено и отрегулировано, поэтому производить подключение и настройку не придется. Если же вы осуществляете сборку системы на месте, то вам придется самостоятельно устанавливать и настраивать реле.

Приобретенное устройство требуется присоединить к трубопроводу, электроснабжению, насосному устройству.

Простейший способ подсоединения включает интеграцию в схему с насосом, гидро аккумулятором.

Подключение осуществляется в строгом порядке: водоснабжение, насос, электропитание. Предварительно осуществляется расчет водо снабжения: определяется средний уровень напора водного потока, обеспечиваемого действием гидроаккумулятора. Чтобы измерения были более точными, установку прибора для измерения (манометра), устройства управления (реле) осуществляют на максимально возможном близком расстоянии от гидро аккумулятора. Чаще всего их прикрепляют к патрубку аккумулирующего устройства, используя специально предназначенные пяти выходные штуцеры. Подключение к отверстиям штуцера осуществляется по такой схеме:

1. К двум из выходов подключают трубы водопровода: к первому — трубу, направленную к потребителю; ко второму — трубу, направленную к насосному оборудованию.
2. 1 из выходов состыковывается с гидронасосом.
3. К паре небольших отверстий подсоединяют устройства: реле, манометр.

Реле давления для гидроаккумулятора имеет специальное отверстие 1/4 дюйма в диаметре. Оно имеет резьбу и предназначено для подсоединения к трубопроводу, поэтому его следует накручивать на штуцер. Заранее предусмотрите необходимость обеспечения гидроизоляции. Для размещения гидроизолирующего компонента между штуцером и резьбовой частью должен располагаться зазор достаточного размера. Герметичность соединения обеспечивается различными способами, к примеру, с помощью ленты ФУМ.

Также следует аккуратно подсоединить электрические кабели, подав их в специальные проемы для кабелей, имеющиеся в реле. Первый провод предназначен для подведения электротока к розетке, второй — к насосу. После того как кабели будут продеты сквозь проемы, потребуется убрать корпуса устройства и подсоединить контакты к клеммам, учитывая полярность, заземление. Подключение проводов осуществляется по такой схеме:

1. Провод, идущий к источнику питания, продергивается в специальное отверстие корпуса.
2. Далее он разделяется на фазовый, нейтральный, на некоторых проводах может быть жила заземления.
3. Концы жил зачищаются от изоляционного материала, подсоединяются к клеммам.

Подобным образом осуществляется подсоединение провода, ведущего к насосу.

После того как подключение будет успешно осуществлено, можно начинать производить настройку прибора.

2

По виду накопления энергии интересующие нас устройства бывают с механическим и с пневматическим накопителем. Первые из указанных функционируют за счет кинетики пружины либо груза. Механические баки характеризуются большим количеством эксплуатационных недостатков (крупные геометрические размеры, высокая инерционность систем), поэтому для бытовых систем водоснабжения они не используются. При этом стоит заметить, что такие устройства не нуждаются в подзарядке и питании от внешних электроисточников.

Агрегаты с пневматическим накопителем более распространены. Они функционируют за счет сжатия воды под давлением газа (либо наоборот) и делятся на следующие виды: поршневые; с грушей или с баллоном; мембранные. Поршневые аппараты рекомендованы для случаев, когда требуется постоянно иметь достаточно большой запас воды (500–600 литров). Их стоимость невысока, но в частных жилищах такие установки эксплуатируются крайне редко.

Небольшие размеры имеют мембранные баки. Они удобны в применении. Их чаще всего используют для систем водоснабжения частных домостроений. Активно применяются и более простые баллонные агрегаты. Такие приспособления просты в монтаже (их установку можно произвести самостоятельно) и обслуживании (при необходимости любой домашний мастер без труда заменит резиновую грушу, вышедшую из строя, либо прохудившийся бак). Хотя потребность в ремонте баллонных гидроаккумуляторов возникает редко. Они по-настоящему долговечны и надежны в эксплуатации.

Мембранный бак для частного дома

По назначению накопительные баки подразделяются на такие типы:

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

А по способу монтажа выделяют вертикальные и горизонтальные агрегаты. И первые, и вторые функционируют абсолютно одинаково. У вертикальных гидробаков объемом более 100 литров обычно имеется специальный клапан. Он дает возможность стравливать воздух из сети водоснабжения. Горизонтальные аппараты снабжаются отдельным креплением. К нему фиксируется наружный насос.

Также расширительные баки для различаются по своему объему. В продаже имеются и совсем маленькие агрегаты, рассчитанные на 2–5 литров, и настоящие гиганты на 500 и более литров. Для частных домов рекомендуется приобретать гидроаккумуляторы на 100 либо 80 л.

Так ли нужен гидроаккумулятор

Резонный вопрос: можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет включаться и выключаться очень часто, реагируя даже на незначительный расход воды. Ведь количество воды в напорном трубопроводе невелико, и малейший расход воды приведет к быстрому падению давления и такому же быстрому нарастанию его при включении насоса. Именно из-за того, чтобы насос не включался по каждому вашему «чиху», ставят гидроаккумулятор, хотя бы небольшой. Так как вода – вещество не сжимаемое, в гидроаккумулятор накачивают воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и выступает своеобразным демпфером, регулирующим накопление и расход воды. Если воздуха в гидроаккумуляторе нет или слишком мало, то и сжиматься будет нечему, то есть не будет накопления воды.

В идеале, емкость гидроаккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебета вашего источника воды, и насос, в этом случае, будет включаться лишь при израсходовании какого-то, довольно приличного запаса воды, т.е. очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорогая по стоимости .

Сейчас в продаже появились насосные станции с улучшенными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, регулируют его мощность в зависимости от заданного давления. Считается, что гидроаккумулятор, в принципе, им не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии перепадов напряжения, чем наша глубинка и дачные поселки похвастать не могут. И, к сожалению, стабилизаторы не всегда спасают от этой беды. К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, как мне кажется, себя не оправдывает.

Устройство и назначение гидробака

Гидроаккумулятор, который иначе называют гидробаком или мембранным баком, — это герметичная металлическая ёмкость, в которую помещена частично заполненная водой эластичная мембрана грушевидной формы. По сути, мембрана, помещенная в корпус гидробака и прикрепленная к его корпусу фланцем с патрубком, разделяет его ёмкость на две части: водную и воздушную.

При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно фиксируется реле, которое планомерно подает команду на отключение насоса.

Галерея изображений
Фото из

Гидроаккумулятор — металлический бак, внутрь которого помещена эластичная мембрана в форме колбы, заполняемая водой. Остаток пространства между колбой и корпусом занимает газ или воздух

Изменение объема воды в колбе и воздуха в корпусе фиксируется автоматикой, которая контролирует циклы включения/отключения насоса

Гидробаки используются как в составе систем с погружным насосом, так и в паре с поверхностным. В обоих случаях они требуются для автоматизации работы системы

Гидроаккумуляторы устанавливают либо на входе водопровода в дом, либо возле водозаборной скважины непосредственно в кессоне

На входном патрубке в гидробак устанавливается обратный клапан, предотвращающий отток воды обратно в выработку после остановки насоса

Оптимальным местом для установки манометра считается выход из гидроаккумулятора, требующийся для контроля параметров давления в системе

В обустройства дач и небольших загородных домов используются гидробаки емкостью от 12 до 24 л. Для работы в паре с погружными насосами объем берут больше, рассчитывают исходя из технических характеристик конкретного агрегата

Если для нормальной работы автономной системы требуется резерв воды в 300 — 500л, то схему с гидробаком дополняют большим гидроаккумулятором, готовым или самодельным накопителем

Компоненты системы водоснабжения с гидробаком

Гидоаккумулятор в составе насосной станции

Установка гидроаккумулятора в кессоне

Гидроаккумулятор на вводе водопровода в дом

Расположение обратного клапана

Место установки манометра

Стандарты объема гидроаккумулятора

Система для резервного запаса воды

Корпус бака выполнен из металла, но вода не контактирует с ним: она заключена внутрь камеры-мембраны, которую производят из прочного резинового бутила. Этот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.

Вода в мембранный бак попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.

В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ

Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.

Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.

Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 — резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насоса

Стоимость реле и гидроаккумуляторов некоторых производителей

Приобрести модели реле можно относительно недорого. Обычно стоимость изделий не превышает одной тысячи рублей. Однако электронные аналоги могут иметь более высокую цену, так как позволяют производить более точную настройку. В таблице представлены модели некоторых производителей и их стоимость.

Представлено реле давления Джилекс РДМ-5

Обратите внимание! В среднем на семью из 4-8 человек, как правило, хватает гидроаккумулятора вместимостью 50 л. При меньшем количестве проживающих людей приобретается емкость объемом 24 л, а при большем – 100 л

Гидроаккумулятор Джилекс, вмещающий 24 л

Критерии выбора

Для долгосрочной эксплуатации специалисты рекомендуют приобретать модели с грушей. Мембранные гидроаккумуляторы более подвержены коррозии, так как мембрана не способна изолировать стенки корпуса от воздействия воды. Однако для моделей с грушей ремонт более сложен, чем для мембранных аналогов. Выбирая накопитель, также нужно учитывать и будущий расход воды.

Если пользователей будет больше, то и гидроаккумулятор требуется соответствующий. Перед установкой необходимо учесть следующее:

• количество пользователей;
• количество водоразборных точек;
• количество бытовых сантехнических приборов;
• наличие нагревательных элементов.

Обе процедуры обладают примерно одинаковой сложностью и сопоставимыми затратами на оборудование.

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.

Например:

• 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.

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти вполовину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Принцип работы реле давления

Автономная система водоподачи в частном доме состоит из водопроводных труб, насоса и элементов управления и очистки. Гидроаккумулятор в ней играет роль устройства контроля напора воды. Сначала последняя запасается в аккумуляторе, а затем, по мере необходимости, при открытии кранов расходуется.

Такая конфигурация водопровода позволяет уменьшить время работы насосной станции, а также количество ее циклов «включения/выключения».

Реле давления здесь выполняет функцию управления насосом. Оно отслеживает уровень наполненности гидроаккумулятора водой, чтобы при опустошении этого бака включить вовремя подкачку жидкости из водозабора.

Главные элементы реле – две пружины установки параметров давления, реагирующая на напор воды мембрана с металлической вставкой и контактная группа 220 В

Если давление воды в системе находится в пределах установленных на реле параметров, то насос не работает. Если напор снижается ниже минимальной установки Рпуск (Pmin, Рвкл), то на насосную станцию подается электрический ток, чтобы она заработала.

Далее при наполнении гидроаккумулятора до Рстоп (Pmax, Рвыкл), насос обесточивается и выключается.

Пошагово рассматриваемое реле работает следующим образом:

1. Воды в гидроаккумуляторе нет. Давление ниже Рпуск – устанавливается большой пружиной, мембрана в реле смещается и замыкает электрические контакты.
2. Вода начинает поступать в систему. При достижении Рстоп – разница между верхним и нижним давлениями устанавливается малой пружиной, мембрана сдвигается и размыкает контакты. Насос в результате перестает работать.
3. Кто-то в доме открывает кран или включает стиральную машину – в водопроводе происходит снижение напора. Далее в какой-то момент воды в системе становится слишком мало, давление опять доходит до Рпуск. И насос снова включается на подкачку.

Без реле давления все эти манипуляции с включением/выключением насосной станции приходилось бы делать вручную.

В техпаспорте на реле давления для гидроаккумуляторов указываются заводские настройки, на которые регулирующие пружины изначально выставлены, – практически всегда эти установки приходится менять на более подходящие

При выборе рассматриваемого реле давления перво-наперво следует смотреть на:

• максимальную температуру рабочей среды – для ГВС и отопления свои датчики, для ХВС свои;
• диапазон регулировки давления – возможные установки Рстоп и Рпуск должны соответствовать вашей конкретной системе;
• максимальный рабочий ток – мощность насоса не должны быть выше этого параметра.

Настройка рассматриваемого реле давления производится на основании расчетов с учетом емкости гидроаккумулятора, среднего разового расхода воды потребителями в доме и максимально возможного давления в системе.

Чем вместительнее аккумулятор и больше разница между Рстоп и Рпуск, тем реже будет включаться насос.

Место прибора в системе подачи воды

(ГА) состоит из емкости, клапана для стравливания, фланца, 5-выводного штуцера (тройника) с муфтами для соединения, а также реле давления (управляющего узла), которое задает ритм всей работе.

Функции:

• главный управляющий элемент
• обеспечивает работу без перегрузок
• контролирует оптимальное наполнение бака водой
• продлевает срок службы мембраны и всего оборудования в целом

Манометр, который показывает давление в баке, есть в комплекте или докупается отдельно.

Насос выкачивает воду из скважины, направляет ее по трубам. Далее, она попадает в ГА, а из него – в домашний трубопровод.  Задача мембранного бака – поддерживать стабильное давление, а также цикл работы помпы. Для нее существует определенный максимум активаций – около 30 в час. При превышении механизм испытывает нагрузки и через короткое время может выйти из строя. Отрегулировать реле давления воды нужно так, чтобы устройства работали, как положено, не превышая критической нагрузки.

Как вам статья?