Что собой представляет гидроаккумулятор для скважины, как его выбрать и подключить?

Что это за тип оборудования, для чего он нужен?

Гидроакумулятор или гидробак – это часть водопроводной системы, в котором используется сжатый воздух для увеличения или поддержания давления воды. В нем используется свойство сразу двух сред: сжимаемый газ накапливает энергию и передает ее несжимаемой жидкости.

Данное оборудование выполняет следующие задачи:

• накопление некоторого объема воды для дальнейшего использования;
• стабилизация давления;
• уменьшение количества запусков насосного оборудования — при работе с гидробаком, насос включается только если требуется большой объем воды;
• предохранение системы от гидроудара.

Что такое гидроаккумулятор (гидробак) и для чего он нужен, расскажет видео:

Устройство и принцип работы

Конструктивно, гидроаккумулятор состоит из следующих элементов:

1. Основной внешний металлический корпус, который является емкостью для воздуха (газов). Представляет собой цилиндрический герметичный бак.
2. Внутренняя мембрана. Производится из пищевого каучука. Находится внутри основного бака и является емкостью для воды.
3. Патрубок для подачи воды. Крепится к основному корпусу для плотной фиксации, но соединяется непосредственно с резиновой мембраной.
4. Воздушный клапан. Представляет собой ниппель для закачки и удержания воздуха. При помощи клапана регулируется давление воздуха в баке.

Гидробак работает следующим образом:

1. Новый гидроаккумулятор подключается к системе водопровода. При этом, его мембрана пуста, а основной бак заполнен воздухом.

   При таком положении срабатывает реле давления и включает насос.

2. Насос накачивает водой мембрану до тех пор, пока давление воды в ней не станет критическим (заявленным конструкцией). При этом мембрана увеличивается в размерах, создавая давление на воздух основной камеры.
3. При достижении заявленной величины давления, реле отключает питание насоса. Теперь вода к потребителю поступает только из гидробака, до тех пор, пока давление не упадет до минимального.

Как только давление упало до минимального, реле снова включает насос, который наполняет мембрану водой до максимального уровня.

Виды

Гидроаккумуляторы бывают нескольких типов. Они отличаются по типу установки, конструктивно и по сфере использования. По типу установки оборудование бывает:

1. Вертикальным. Бак располагается строго вертикально на ножках или настенным монтажом. Такой метод сборки используется для баков, объем которых превышает 50 л. В вертикальных баках воздушный клапан располагается в верхней части корпуса.
2. Горизонтальным. Это баки объемом меньше 50 л. Воздушный клапан установлен на верхней боковой части корпуса. Нижняя часть оснащается дополнительным клапаном или краном для слива воды, выделенной из воздуха.

По типу конструкции, гидроаккумуляторы бывают следующие:

1. Механические. Также имеют основной бак, но давление на воду оказывает металлическая пружина. В конструкции не предусмотрен клапан для стравливания воздуха.
2. Балонные. Очень похожи на мембранные баки, но конструктивно отличается метод сжатия. В мембрану закачивается воздух, а в основную камеру вода. Вода давит на воздушную камеру, тем самым увеличивая собственное давление. При полном заполнении воздушной камеры количество воды минимально, но велико давление.
3. Мембранные. Основной и часто используемый тип баков. Основная камера заполнена воздухом, а мембрана водой. От количества воды в мембране зависит величина давления и общий объем жидкости, который может использоваться без включения насоса.

По сфере применения баки делятся на:

1. «Холодные». Используются для работы только с холодной водой. На это указывает синий или голубой цвет основной камеры. Отличаются устойчивостью к высокому давлению (8-10 Бар).
2. Красного цвета или «горячие». Применяются для систем подачи горячей воды. Отличаются устойчивостью к температурам до 95 градусов.
3. Расширительные. Также часто окрашены в красный цвет. Используются для систем отопления. Устойчивы к высоким температурам, оснащены клапаном сброса пара.

Подбор для водоснабжения частного дома

При выборе гидробака необходимо учитывать:

1. Объем вмещаемой воды. Этот параметр поможет сократить количество включений насоса.

   Например, воды должно хватить на то, чтобы помыть руки, набрать чайник. Это критерии для баков минимальной вместимости от 2 до 25 л.

2. Параметр давления. Подбирается исходя из параметра давления насоса. Гидробак должен быть на 10% больше по данной характеристике. Например, давление насоса 3 бар – гидробак 3,3 Бар.
3. Тип устройства. Для скважины лучшим вариантом является оборудование мембранного типа, с заявленным сроком эксплуатации не менее 10 лет.
4. Материал мембраны. Лучше выбирать модели с мембраной из пищевого каучука. Этот материал устойчив к воздействию воды, химически не активен, эластичен.
5. Материал фланца. Очень важно учесть, что обычно фланец изготавливают из оцинкованной стали, толщина которой не превышает 1 мм. Этот материал не устойчив к коррозии. Лучше выбирать модели с фланцем из толстого пластика или нержавеющей стали.

Как грамотно рассчитать, какой необходим объем?

Расчет оптимального объема для гидроаккумулятора делается с использованием формулы:

Выражение состоит из:

• Vt – конечный объем;
• K – мощность насоса;
• Amax – расход жидкости л/мин.;
• Pmax – давление в момент выключения насоса;
• Pmin – давление в момент включения насоса;
• Pвозд – воздушное давление в камере бака;
• 1 – примерный запас.

Теперь попробуем рассчитать параметры будущего гидроаккумулятора.

Первый пример:

1. Расход воды 40 л/мин.
2. Коэффициент мощности насоса 0,25. Это примерно 10% от заявленной мощности.
3. Давление при выключении 3 Бар.
4. Давление при включении 2 Бар.
5. Давление воздуха 1,5 Бар.

Отсюда следует: Vt=0,25*40*(3+2+1)/3-2*1,5+1=19. Для подобных параметров водопроводной системы подойдет гидроаккумулятор емкостью 20-25 л.

Еще один пример:

1. Расход воды 100 литров/мин.
2. Коэффициент насоса 0,8.
3. Давление при выключении 3 Бар.
4. Давление при включении 2 Бар.
5. Давление воздуха 1,3 Бар.

Расчет: Vt=0,8*100*(3+2+1)/3-2*1,3+1= 625 л. Для подобной системы подойдет гидроаккумулятор объемом до 750 л.

Несколько вариантов на рынке

Правила выбора гидроаккумулятора также предусматривают приобретение наиболее востребованных моделей. Лучшими по цене и качеству являются:

1. Вихрь ГА-100В. Модель от российских производителей, объемом 100 л.

   Предназначен для работы только с холодной водой. Создаваемое давление на выходе около 10 Бар.

   Устройство относится к типу вертикальных гидроаккумуляторов. Отличается небольшими габаритами, стандартным соединительным патрубком, диаметром 1 дюйм. Примерная стоимость 12-15 тыс.руб.

2. ДЖИЛЕКС Краб 50. Объем модели 50 л. Исполнение вертикальное. Оснащается дополнительным блоком автоматики с регулировкой по давлению и времени работы насоса. Максимальное рабочее давление 5,5 Бар. Температурный диапазон используемой воды +1 -35 градусов. Примерная стоимость 12 000 руб.
3. Аквабрайт ГМ-24 Г 24. Модель объемом 24 л горизонтального исполнения. Подходит для воды температурой +1 – 25 градусов. Максимальное рабочее давление 8 Бар. Комплектуется соединительным патрубком, диаметром 1 дюйм. Особенностью модели является оснащение фланцем из нержавеющей стали. Стоимость устройства 2000-2500 руб.

Как установить своими руками?

Правильная установка и подключение гидроаккумулятора позволит эффективно использовать всю систему водоснабжения с минимальным количеством подключений насоса и сохранением рабочего давления.

Схема обвязки

Данная схема используется в случае высокого потребления воды. Например, для двухэтажного жилого дома, с несколькими кухнями и санузлами. В схеме используются 2 насоса, один из которых работает непрерывно, а второй в качестве дополнительного.

Расшифровка схемы:

• первый насос является повышающим, нагнетает воду в систему непосредственно от источника;
• второй насос нагнетает воду в систему водопровода, перекачивая давление от первого насоса;
• поток перенаправляется в гидробак.

Такая схема имеет ряд плюсов:

1. Работа не прекращается при условии отключения повышающего насоса.
2. Гидроаккумулятор играет роль компенсатора давления.
3. Поддерживается оптимальное давление на всех участках.

Единственным недостатком является необходимость использовать гидроаккумулятор объемом более 100 л.

С накопительным водонагревателем

Водонагреватель предполагает работу с водой повышенной температуры. Если в эту схему подключить гидроаккумулятор, он будет выполнять роль дополнительного расширительного бака. При нормальной работе всей схемы вода в водонагреватель поступает из гидроаккумулятора.

В случае перегрева воды, ее давление становится выше, чем в устройстве. Жидкость возвращается в гидробак, где смешивается с холодной водой и остывает.

Недостатком схемы является только то, что объем гидробака всегда должен быть выше на 25% объема водонагревателя.

Перед насосами

Данная схема предусматривает использование гидроаккумулятора в качестве устройства повышения давления. Актуальна такая схема при подключении оборудования к водопроводной линии или емкости на возвышении.

Схема следующая:

• от емкости отведена труба, конец которой подключен к гидроаккумалятору;
• вода заполняет мембрану, в которой увеличивается давление;
• при достижении предельного давления, гидробак выталкивает воду в систему к насосу.

Таким образом, можно довести поток воды до насоса малой мощности, находящегося на значительном удалении от источника.

Преимущества системы:

1. Гидробак сохраняет объем воды для поддержания работы насоса.
2. Можно использовать насос малой мощности на удалении от источника.

Основной недостаток схемы в том, что гидроаккумулятор работает не по назначению, в условиях постоянно включенного насоса. Это снижает срок службы оборудования.

Для погружного насоса

Данная схема предполагает подключение гидроаккумулятора сразу после погружного насоса. Схема такова:

• насос нагнетает воду в бак, наполняет его и отключается;
• из гидробака вода попадает в систему и потребителю.

Преимущества:

1. Гидроаккумулятор снижает количество включений насоса.
2. Позволяет дополнить израсходованную воду в скважине.
3. Препятствует скачкам давления при работе насоса.

Недостатков у данной схемы нет, при условии правильного подбора насоса и гидроаккумулятора по характеристикам.

Материалы и инструменты для подключения

Для подключения гидробака к системе водоснабжения необходимы:

• пятивыводной штуцер;
• адаптер «американка», диаметром 2 дюйма;
• запорный кран;
• манометр для контроля давления;
• реле давления;
• обратный клапан;
• фильтр грубой очистки;
• трубы диаметром 1 дюйм.

Из инструментов понадобится:

• разводной сантехнический ключ;
• фум-лента;
• отвертка;
• изолированные плоскогубцы.

Отвертка и плоскогубцы необходимы для подключения электронного реле давления.

Процесс установки

Перед тем как подключать гидроаккумулятор, необходимо выбрать для него максимально удачное место. После установки, бак нужно плотно прикрепить к полу или, в случае с вертикальными моделями, к стене, установить на ножки.

Далее необходимо:

1. К насосу подсоединить обратный клапан, открывающейся стороной к насосу.
2. От обратного клапана протянуть трубу диаметром 1 дюйм, подсоединить запорный кран, а от него протянуть трубу к гидроаккумулятору.
3. К отводному патрубку гиброаккумулятора подсоединить пятивыводной штуцер.
4. К горизонтальному входу штуцера 1 дюйм присоединить трубу от насоса.
5. К выходу с внутренней резьбой ¼ дюйма присоединить манометр.
6. К выходу с наружной резьбой ¼ дюйма присоединить реле давления.
7. К выходу 1 дюйм присоединить трубу 1 дюйм через адаптер типа «американка».
8. К этой трубе присоединить фильтр грубой очистки.

После фильтра магистраль завести в дом. Очень важно все соединения обмотать фум-лентой для герметичности. После установки необходимо подключить реле к сети 220 Вольт и провести настройку.

Регулировка и настройка реле давления

Регулировка давления происходит с учетом давления в гидробаке и в системе, при включенном насосе:

1. Замеряем давление воздуха в гидробаке. Например, оно составляет 1,3 Бар.
2. Теперь замеряем давление в системе. Оно составляет 1,5 Бар.
3. Это давление считается оптимальным. Данную величину выставляем в настройках реле.

Заполнение водой

Заполнить водой уже подключенный гидробак очень просто. Необходимо включить насос, но при этом максимально перекрыть запорный кран. Таким образом можно максимально осторожно наполнить мембрану, которая могла склеиться при долгом пребывании без контакта с жидкостью.

Проверка работы

Проверка работоспособности включает:

1. Включаем насос и дожидаемся полного заполнения мембраны.
2. После заполнения бака реле давления отключает насос. Сверяемся с показаниями манометра на момент выключения.
3. Открываем кран в доме и проверяем подачу воды до полного снижения давления.
4. После снижения давления реле включит насос. Проверяем показания до моментов включения и отключения.

Во время проверки работоспособности также стоит обследовать места стыков на предмет протечек.

Эксплуатация и обслуживание

Эксплуатировать подобное оборудование важно с учетом следующих нюансов:

• максимально сократить количество включений насоса;
• следить за показаниями манометра — проверка проводится 1 раз в неделю;
• периодически очищать фильтр.

Возможные неисправности и пути их решения

Среди возможных неисправностей можно выделить:

1. Скачки давления в системе без работающего насоса. Указывает на обрыв мембраны.
2. Наличие воды в воздушном баке. Указывает на обрыв мембраны или скопление воды, которая выделилась из воздуха.
3. Протечка фланца.
4. Низкий уровень давления. Возможно поврежден ниппель воздушного клапана.

Мембрану можно легко заменить, открутив крепления фланца. Стоит подбирать точную копию заводской мембраны. Фланец, если он не поврежден, можно просто затянуть болтами крепления, предварительно заменив прокладку. Ниппель также можно заменить, но только его внутреннюю часть.

Заключение

Гидроаккумулятор — очень полезное и эффективное устройство для организации водопроводной системы из скважинного источника.

Правильный выбор и монтаж этого оборудования помогут защитить насос от перегрузок, сократить потребление электрической энергии и организовать автоматический контроль давления в системе.