Зачем нужен гидроаккумулятор: Принцип работы гидроаккумулятора для водоснабжения и советы по выбору

Принцип работы гидроаккумулятора для водоснабжения и советы по выбору

Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак — необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.

Как устроен и работает гидроаккумулятор?

Гидроаккумуляторы нередко называют мембранными баками, поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка — мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой — воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.

Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения

Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.

На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации

Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.

Вам также пригодятся наши рекомендации по выбору насосной станции для водоснабжения дома: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/kak-vybrat-nasosnuyu-stanciyu-dlya-doma-i-dachi-poleznye-sovety.html.

Для чего необходим такой накопитель?

При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:

• значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
• предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
• поддерживать в системе определенное давление;
• предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:

Виды мембранных баков и их особенности

Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент. В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки. В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.

С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.

Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:

1. Отключить электропитание.
2. Открыть кран смесителя.
3. Дождаться, пока бак опустеет.
4. Закрыть кран.
5. Подключить систему к электропитанию, чтобы бак снова наполнился.

Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.

Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды

Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей. Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины. Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.

Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.

Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.

Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.

Обратите внимание на материал об устройстве и принципах работы насосных станций: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/ustrojstvo-i-princip-raboty-nasosnoj-stancii.html

Причины поломок и способы их устранения

Самая уязвимая часть гидробака — резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.

Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака

Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.

О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.

Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:

1. Приобрести новую мембрану, точно соответствующую порванной.
2. Аккуратно разобрать гидробак, отвинтив соединительные болты.
3. Вынуть порванную мембрану.
4. Установить на ее место новую мембрану.
5. Собрать гидробак.
6. Равномерно затянуть все болты.

Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.

О распространённых неисправностях и о том, как их устранить, вы узнаете в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/remont-nasosnoj-stancii-svoimi-rukami.html

Еще одна ошибка — использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение.

Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
2. Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
4. Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

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.

Принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.

Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.

Виды гидроаккумуляторов

Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.

Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.

В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.

Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.

Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.

Схема подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции

Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.

На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.

Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.

Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.

Схема для погружного насоса

Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.

При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.

Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.

Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.

Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.

Как установить гидроаккумулятор?

Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.

Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.

Настройка гидроаккумулятора

Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.

Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.

Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.

При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.

Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.

Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.

Настройка реле давления

Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.

С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.

Закачка воды в гидроаккумулятор

Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.

Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.

Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.

При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.

Давление в гидроаккумуляторе

В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.

Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.

Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.

Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.

Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

• Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
• К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
• Pmax – давление при выключении насоса, бар;
• Pmin – давление при включении насоса, бар;
• Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

Pmax (бар)	Pmin (бар)	Pвозд (бар)	A max (куб.м/час)	K (коэффициент)
3.0	1.8	1.6	2.1	0.25

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Ремонт и профилактика гидроаккумулятора

Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.

Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.

Причины поломок и их устранение

Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.

Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.

Устранить неисправности можно следующим образом:

• чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
• поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
• поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
• исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
• достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.

что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Чтобы обеспечить стабильную работу водопровода, следует выяснить, что такое гидроаккумулятор. Это полезное устройство необходимо для автоматизации работы независимой водопроводной системы.

Оно также позволяет заметно продлить срок использования насоса и защитить оборудование от гидроударов.

В этом материале мы расскажем об обустройстве и принципах работы гидроаккумуляторов, а также приведем рекомендации по монтажу оборудования.

Содержание статьи:

Устройство и принцип работы

От обычного накопителя гидроаккумулятор отличает более сложное устройство, которое заметно расширяет его функционал.

Он состоит из:

• металлического корпуса;
• внутренней мембраны;
• ниппеля;
• патрубка для воды.

Мембрана разделяет емкость на две части, одна предназначена для воды, а во вторую подкачивают воздух или инертный газ. В результате жидкость внутри устройства находится под определенным давлением. Это позволяет регулировать напор воды в системе.

О том, для чего нужен гидроаккумулятор, сможет рассказать каждый, кто хотя бы раз сталкивался с проблемой низкого напора в системе. Иногда задачу решают с помощью , но ГА – более эффективный вариант.

Внутри гидроаккумулятора находится мембрана¸ которая разделяет устройство на две части: для воды и для воздуха, поэтому ГА также называют мембранным баком

Его устанавливают в системе после насоса на наружном или внутреннем водопроводе, конкретная схема зависит от характеристик системы. Вода поступает в емкость и накапливается там, при этом благодаря мембране внутри создается давление, необходимое для нормальной эксплуатации автономного водоснабжения с безотказной подачей воды в краны.

Обычный накопитель не гарантирует подходящих характеристик давления для водопровода, так как напор создается только из-за разницы в высоте расположения точки забора воды и емкости с водой. А вот с ГА не нужно поднимать бак на чердак или эстакаду, так как можно подкачать воздух, чтобы создать желаемый напор.

Современная техника, например, машинка-автомат, гидромассаж, джакузи, посудомоечная машина, способна функционировать только при в водопроводной сети. Да и обычный душ удобнее принимать, когда поток воды достаточно сильный, а не течет слабой струйкой.

Гидроаккумулятор обязательно используют в комплекте с реле давления, которое управляет насосом, подающим воду из скважины, колодца и т.п., и манометром, предназначенным для контроля и отслеживания рабочих параметров независимого водоснабжения.

Реле давления и манометр нужны для автоматизации работы насоса¸ а фильтры очищают воду от ненужных примесей и защищают гидроаккумулятор от повреждений

Реле настраивают таким образом, чтобы по достижении выбранного пользователем давления насос включался и отключался. Когда в гидроаккумулятор наберется достаточное количество воды, и давление достигнет максимальной заданной точки, насос выключится. Этот показатель по понятным причинам называют давлением отключения.

В процессе использования воды давление в баке постепенно уменьшается. Когда оно достигает минимального заданного значения (это так называемое давление включения), насос начинает работать. Вода поступает в емкость, давление растет, достигает предела, после чего насос отключается.

Затем вода снова убывает из бака, когда хозяева дома открывают кран, давление падает, реле запускает насос и т.д. Если исключить из этой цепочки ГА и реле, насосное оборудование будет включаться каждый раз при открывании крана. Такое использование дорогостоящей техники нерационально, поскольку ресурс ее работы ограничивается определенным количеством включений-выключений.

Гидробак может поставляться как отдельный агрегат или в составе насосной станции. В первом случае его подключают к погружному насосу через реле давления

Кроме того, насос подает воду стремительно, что может обернуться таким явлением как . Для водопровода этакие нагрузки нежелательны, они могут повредить трубы. А гидроаккумулятор – это прочное устройство, которое станет буфером и защитит систему от нежелательного воздействия.

Наконец, гидробак позволяет создать некоторый запас воды. Даже при отсутствии электроэнергии какое-то время можно будет пользоваться водой, хранящейся в ГА. Конечно, это не такой большой запас, как в накопителе, но и он может оказаться очень полезным.

Какими бывают гидроаккумуляторы?

Различают устройства вертикальные и горизонтальные, их по-разному устанавливают. Обычно баки емкостью до 50 л располагают горизонтально, а объемом побольше – вертикально, чтобы не занимали много места. На эффективность это не влияет. Можно выбирать такую модель, которая будет удобнее в эксплуатации и подойдет для места, где ее будут ставить.

Общий объем гидробака и количество воды, которое он может вместить, это разные показатели. Емкость выбирают в зависимости от характеристик водопроводной системы

В вертикальных и горизонтальных моделях для отведения воздуха из той части, в которую накачан воздух или газ, предусмотрен ниппель – воздушный клапан. Использовать его очень просто.

Расположен он у всех видов гидробаков со стороны, противоположной установки фланца, предназначенного для подключения оборудования к водоснабжению.

Мембранные баки с красным корпусом предназначены для систем ГВС или для отопления. Их нужно использовать строго по назначению

Цвет емкости обычно бывает голубым или синим, в отличии от красных расширительных баков для отопления. Они не взаимозаменяемые, для изготовления мембраны используются разный материал. В “холодных” гидробаках применяют пищевую резину.

Кроме того, гидроаккумуляторы синего цвета могут переносить более высокое давление, чем устройства для отопления и ГВС. Нельзя использовать такие емкости не по назначению, они быстро выйдут из строя.

В вертикально ориентированных ГА вода подается снизу, а лишний воздух удаляют по необходимости сверху, стравливая его через ниппель. В горизонтальных вариантах как подача воды, так и стравливание воздуха производится сбоку.

Резьбовое соединение для подключения к водоснабжению всегда одного размера, это 1 1/2 дюйма. Резьба для подсоединения мембраны может быть внутренней или наружной. Размеры их тоже унифицированы, внутренняя резьба стандартно равно 1/2 дюйма, наружная – 3/4 дюйма. Это важный момент, поскольку для надежного подключения нужно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали.

Если планируется организация независимой системы водоснабжения, нужно знать, как устроен обычный гидроаккумулятор для воды. Следует сразу определиться с вариантами подключения к водопроводу и способами удаления воздуха, если давление превысит нормативное значение, а также со схемами подсоединения к системе.

Импортные модели ГА выглядят очень презентабельно, но они не всегда подходят для эксплуатации в местных условиях. Перед покупкой такого устройства следует изучить отзывы

Следует помнить, что они изначально проектировались под условия страны, где были произведены, а они не всегда совпадают с местными реалиями. Условия эксплуатации могут оказаться слишком сложными для западных моделей, поэтому имеет смысл поискать вариант от отечественного производителя, который и по стоимости может оказаться более привлекательным.

Рекомендации по монтажу и эксплуатации

Установить гидробак несложно, его просто подключают к водопроводной системе после насоса. Перед входом в устройство необходимо поставить хороший фильтр, чтобы очистить воду от примесей. Они могут скопиться внутри и повредить мембрану.

Гидроаккумулятор, предназначенный для автономного водопровода, лучше всего использовать с реле давления, которое будет управлять работой погружного насоса

Нужно правильно выбрать место для монтажа. ГА должен стоять там, куда можно свободно подойти для осмотра прибора и его технического обслуживания. Со временем может понадобиться ремонт устройства, поэтому не помешает заранее продумать порядок его демонтажа и трудности, которые могут в это время возникнуть.

Очень важно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали. Это позволит избежать гидравлических потерь из-за сужения трассы на каком-то участке. Использование переходников допустимо, но нежелательно. Во время поступления и убывания воды мембранный бак может вибрировать.

Рекомендуется крепить его к основанию через амортизирующие прокладки. Подключение к водопроводу выполняют гибкой подводкой. Следует убедиться, что устройство правильно выставлено по горизонтали и вертикали, перекосы недопустимы.

Нужно заранее позаботиться о возможности отключить ГА от водопровода таким образом, чтобы не пришлось полностью сливать воду из системы. Это требование реализуется установкой обычного запорного крана. Для небольших емкостей, вместимостью до 10 л, в которых нет ниппеля, нужно предусмотреть также установку сливного крана.

Подробнее о том, как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения можно прочесть в

Техобслуживание гидробака сводится к внимательному осмотру корпуса и контролю давления в воздушном отделении. Иногда нужно подкачать воздух или стравить его, чтобы восстановить правильные показатели. Обычно давление должно составлять около двух атмосфер или немного меньше. Кроме того, следует удалить воздух, который скопился за мембраной в отсеке, где хранится вода.

Иногда здесь можно даже установить автоматический воздухоотводчик. Если же отверстие для этой процедуры отсутствует, нужно отключить ГА от водопровода и полностью опустошить его через сливной кран. Воздух выйдет из емкости вместе с водой. Потом остается просто снова включить насос, чтобы в бак снова начала поступать вода.

Говоря о том, как работает мембранный гидроаккумулятор, стоит отметить, что самая частая поломка в ГА – прорыв мембраны. Этот эластичный элемент подвергается постоянному воздействию на растяжение и сжатие, поэтому со временем выходит из строя.

Вот признаки того, что мембрана прорвана:

• вода поступает из крана резкими толчками;
• стрелка манометра “скачет”;
• после полного стравливания содержимого “воздушного” отсека из ниппеля вытекает вода.

Последний пункт позволяет точно выяснить, действительно ли проблема именно с мембраной. Если вода из ниппеля не вытекает, а вода поступает в систему слабо, скорее всего, корпус разгерметизирован. Нужно внимательно его осмотреть, найти и заделать трещины.

Мембрана может испортиться из-за износа или неправильной эксплуатации. Ее нужно полностью заменить, ремонтировать этот элемент бесполезно

Заменить мембрану не сложно, но нужно подобрать точно такой же элемент, как и испорченный, поскольку он рассчитан именно для этого конкретного ГА.

Чтобы провести ремонт, нужно:

1. Отключить устройство от водопроводной системы.
2. Слить воду, стравить воздух.
3. Открутить крепежные винты.
4. Извлечь испорченную мембрану.
5. Установить исправный элемент.
6. Закрепить его винтами.
7. Установить ГА на место и подключить его к системе.

Самый сложный этап этой процедуры – затягивание винтов. Оно должно быть равномерным, поэтому рекомендуется закручивать их, делая по одному обороту поочередно на каждом элементе. Такая тактика позволит правильно закрепить мембрану на корпусе и предотвратить соскальзывание ее края внутрь.

Некоторые неопытные мастера в стремлении улучшить качество соединения наносят на край мембраны герметик. Этого делать не следует, поскольку состав может разрушить резину и вызвать обратный эффект.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство и принцип работы ГА:

Для системы автономного водоснабжения гидроаккумулятор – полезное оборудование, обеспечивающее автоматический забор воды, включение/отключение насоса. Такое устройство повысит качество водоснабжения и предотвратит поломку технических устройств.

После изучения материала появились вопросы? Вы можете задать их в блоке с комментариями, а мы постараемся дать на них предельно понятный ответ.

что такое и зачем он нужен

Что такое гидроаккумулятор

Гидроаккумулятора, его еще называют гидробак, гидравлический бак, расширительный мембранный бак. В системе водоснабжения из колодца, он используется в качестве автономного накопителя для дачи или частного дома, подавая воду в раковину, душ и другие точки, а затем сливая её в канализацию так же, как в городских квартирах. Гидробаки работают совместно с насосом.

4 функции гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор выполняет сразу четыре функции в системе водопровода из колодца:

• Накапливание резервов воды, что важно для колодцев с малым дебетом, или источников с неинтенсивным приходом воды;
• Избавление системы автономного водоснабжения от возможных гидроударов*;
• Сокращение количества запусков насоса;
• Поддержка давления в водопроводе (совместно с реле давления и блоками автоматики).

*Гидроудар — повышенное давление воды вызванное изменением её скорости приводящее к трещинам в трубах, отводах и других частях системы водоснабжения. Благодаря гидробаку водопровод не пострадает, останется целым сохранив подачу жидкости.

Красный или синий?

Для водопровода только синий. Красные — это расширительные баки, используются для отопления и имеют иное строение.

Отличие гидроаккумулятора от расширительного бак

Визуально гидроаккумулятора похож расширительного бак, основные отличия скрыты от глаз и состоит в строении агрегатов. В резервуаре жидкость набирается во внутреннюю камеру, так называемую грушу, резиновой мембраной жидкость отделяется от воздуха. В расширительном баке, вода набирается в сам резервуар без дополнительных мембран.

Виды и размеры

Гидробак может быть горизонтальный или вертикальный, отличия только в способе установки, возможен монтаж на пол или с креплением на стену, иных технических отличий нет. Различны также и размером и, соответственно, емкостью. Популярные объемы:

• 24;
• 50;
• 80;
• 100;
• 150;
• 200 литров.

Объем рекомендуется обуславливаться мощностью насоса и мощностью колодца, чем приход интенсивнее, тем меньшего размера используют гидроаккумулятора.

Гидробаки могут быть проходные и замкнутые.

• Проходные, когда мембрана располагается между двух фланцев.
• Замкнутые — мембрана крепится основным фланцем на одной из сторон.

Какой размер подойдет вам?

При покупке гидроаккумулятора, не забывайте, общий объем аппарата и рабочий — разные понятия. То есть, маркировка 100 литров подразумевает объем мембраны и остальной полости заполненной сжатым воздухом.

Когда насос накачивает жидкость в бак, вода сжимает имеющийся воздух занимая пространство.

Какое же процент занимает вода от общего объема резервуара?

При рабочем в 2 атмосферы, в гидробаке будет порядка 50 % воды. Фактический объем 24 литрового резервуара равен 12, соответственно 100 литрового — 50.

При выборе гидроаккумулятора важно учесть два момента:

• Необходимый объем воды.
• Характеристика колодезного насоса. В паспорте аппарата обычно имеется рекомендуемое количество запусков в час.

Если у вас большая семья и вам необходимо приличное количество воды, потребуется мощный насос и соответственно гидробак большой емкостью.

Пример: семья из 3-4 человек в среднем потребляет 2-2.5 кубический литра воды в час. В данном случае будет достаточно бака емкостью в 100 литров исходя из этих потребностей подбирается мощность колодезного насоса.

Рекомендуется брать баки с мембраной из пищевой резины, так как:

• Эластичность позволяет в разы лучше гасить гидравлические удары,
• Стабилизировав рабочее давление в системе водоснабжения,
• Предотвратит появление в ней воздушных пробок,
• Уменьшит периодичность запуска насоса.

Ваш запас воды будет больше, насос не придётся запускать слишком часто, и это сохранит аппарат от преждевременного износа.

Из какого материала выбрать

У дешевых экземпляров из тонкого металла, верхняя часть покрывается слоем краски. Если хотите более основательное решение, чтобы гидробак прослужил не один десяток лет, обратите внимание на резервуары из нержавейки.

Как устроен и принцип работы

Между корпусом и внутренней мембраной закачен воздух, на одной из сторон имеется ниппель для подкачки или стравливания воздуха в пространство между мембраной и корпусом. Также, лучше выбирать оборудование с интегрированным манометром и имеющее дополнительный ниппель.

Работает гидроаккумулятор следующим образом:

1. После закачки воздуха, проверяем давление;
2. Включаем насос, закачиваем воду в мембрану;
3. Выключаем насос, далее открываем кран, воздух давит на мембрану и под его воздействием создается давление, жидкость поступает в кран.

Гидробаки работают без электричества, при отключении электроэнергии вода никуда не денется.

Профилактика

Рекомендуем делать диагностику на наличие стравленного воздуха и целостности мембраны гидробака ежегодно. Во втором случае, гидроаккумулятора перестает выполнять роль защиты от гидроудара. Мембраны продаются отдельно, а ее замена производится за пару минут.

Подведем итоги. Гидробак без проблем обеспечивает водой дачу или загородный дом, оберегая при этом систему водоснабжения от гидроударов, ведущих к поломкам, преждевременного износа оборудования. Это даст возможность пользоваться водой, не думая, что она может закончится, а с оборудованием что-то случится.

Возможно, наш материал будет полезен вашим знакомым. Поделитесь статьей

Оцените статью

Другие интересные статьи

Вернуться к списку статей

Перейти в раздел водоснабжения

А Вы знаете зачем нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения, устройство и принцип действия, расчет нужного объема.

Если вы попали на эту страницу, то скорее всего, Вы ищите какой гидроаккумулятор выбрать для системы водоснабжения своего частного дома.  Если это так, тогда усаживайтесь поудобней и мы вместе разберемся в этом вопросе.

Для удобства понимания темы мы разделили её на несколько разделов:

Для начала давайте разбираться, зачем нужен расширительный бак мембранного типа: в первую очередь, чтобы сгладить гидравлические удары во время включения насоса.

Гидравлический удар — это мгновенный скачок давления в трубе при резком изменении скорости движения потока воды.

Во вторую очередь, совместно с системой автоматики, позволяет поддерживать постоянное давление в системе водоснабжения дома.

И в третьих, гидробак может быть использован для накопления запаса воды, что особенно важно для низкодебитных скважин во время пикового разбора воды, когда мы одновременно и стираем, и моем, и ходим в туалет. И мощности скважины не хватает для обеспечения такого расхода воды, для это и служит гидроаккумулятор, вода будет расходоваться из него, а потом он медленно будет подпитываться из скважины, например, ночью.

Какой цвет выбрать: красный или синий?

Расширительные баки бывают синего и красного цвета, синие — это гидроаккумуляторы, а красные — расширительные баки для систем отопления.  Красные, по внутреннему устройству чуть-чуть отличаются от синих.

Виды и размеры гидроаккумуляторов

Гидроаккумуляторы изготавливают вертикального и горизонтального вида. Все зависит от места установки гидробака.

Бывают разных размеров, размер мембранного бака обуславливается — мощностью двигателя и мощностью скважины. Чем скважина мощнее, тем гидроаккумулятор меньшего размера можно купить.

Из чего он сделан?

Гидроаккумулятор из нержавеющей стали

Баки мембранные для систем водоснабжения состоят: из корпуса — выполнен из высокотехнологичного сплава и покрыт эмалью. Но есть и более дорогие варианты — гидроаккумулятор из нержавеющей стали. Внутри корпуса находится резиновая мембрана, представляет собой резиновый мешок, которая тоже бывает разного качества.

При покупке расширительного бака рекомендуем проверить мембрану на запах, так как бывают экземпляры со стойким запахом резины. А чай с запахом резины наверно никому не нравится 🙂

Просите продавца разобрать корпус, чтобы оценить качество мембраны!

В бак ещё вкручивается ниппель, а в более дорогих моделях присутствует манометр.

Устройство гидроаккумулятора для водоснабжения

 

Принцип работы гидроаккумулятора.

Через ниппель между корпусом и мембраной закачан воздух. Когда включается скважинный насос, вода поступает внутрь мембраны и заполняет ее до определенного давления, которое регулируется автоматикой и насос отключается. Когда мы открываем кран, чтобы помыть руки, например, сжатый воздух между баком и мембраной начинает выдавливать воду из мембраны, тем самым создается давление в системе водоснабжения дома. Когда давление падает до критического уровня, автоматика снова включает насос и заполняет гидроаккумулятор.

Какие бывают объемы накопительного бака?

При выборе расширительного бака для водоснабжения следует знать, что при рабочем давлении в гидроаккумуляторе, когда отключился насос, в нем находится всего 40% воды от его полного объема. Т.е. если бак на 100 литров, то воды в нем будет всего 40 литров.

Самые покупаемые модели находятся в интервале от 20 до 500 литров.

Какой объем гидроаккумулятора выбрать?

Давайте поговорим какой же объем гидроаккумулятора выбрать, который подойдет именно Вам. Для этого есть специальная формула, по которой можно рассчитать необходимый объем бака.

где:

• Amax — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
• К — коэффициент выбирается в зависимости от электрической мощности насоса, см. таблицу

Мощность насоса, кВт	0,55-1,5	2,2-3,0	4,0-5,5	7,5-9,0
Коэффициент К	0,25	0,375	0,625	0,875

• Pmax —давление выключения насоса, бар
• Pmin — давление включения насоса, бар
• Pвозд. — давление в воздушной полости гидробака, бар

Для примера, возьмем системы водоснабжения построенную на насосе Водолей БЦПЭ 0,5-50 со следующими данными:

Pmax = 3,0 бар

Pmin = 1,7 бар

Pвозд. = 1,5 бар

Аmax = 2,1 м3/ч (35 л/мин)

K = 0,25 (из таблицы выше, т.к. мощность насоса равна 970 Вт)

Из расчета по формуле получаем значение V = 29,1 литра

 

Ближайший по объему бак равный 35 литров, выбираем его для покупки.

Профилактика и ремонт.

Вообще гидроаккумуляторы стоит проверять каждые полгода. А проверять следует: мембрану, не порвалась ли она и давление воздуха между мембраной и баком.

Следует помнить, неисправный гидробак не выполняет функцию защиты от гидроударов. А когда гидроудар происходит, то происходит затопление всего помещения, где установлена система водоснабжения.

Проверит давление воздуха в баке можно манометром, который установлен на автомобильном насосе, подключаем его к ниппелю бака, так же как к колесу автомобиля.  Но перед этим необходимо слить всю воду из бака, отключить насос от электропитания, а затем уже производить замеры и при необходимости создавать нужное давление.

Давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 10 % ниже чем давление, при котором включается насос. Например, если насос включается при давлении воды 1,6 бар, то давление воздуха в баке должно быть 1,4 бар. При таком давлении воздуха гарантируется минимальный остаток воды в расширительном баке.

Когда следует проводить проверку давления воздуха в гидробаке. Если вы используете систему водоснабжения только в теплый период, то давление следует проверить перед началом сезона. А если система используется круглогодично, то давление следует проверять 2-3 раза в год.

Мембрана для гидроаккумулятора

Ремонт очень простой: откручивается крышка на баке, извлекается поврежденная резиновая мембрана, устанавливается новая мембрана и все собирается в обратном порядке. После чего автомобильным насосом или компрессором, создать давление в полости между баком и мембраной.

Гидроаккумулятор для водоснабжения: принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение

Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

•  Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
• 
  Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
• 
  Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
• 
  Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

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.

Принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.

Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.

Виды гидроаккумуляторов

Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.

Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.

В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.

Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.

Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.

Схема подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции

Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.

На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.

Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.

Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.

Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.

Схема для погружного насоса

Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.

При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.

Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.

Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.

Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.

Как установить гидроаккумулятор?

Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.

Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.

Настройка гидроаккумулятора

Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.
Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.
Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.

При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.

Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.

Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.

Настройка реле давления

Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.

С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.

Закачка воды в гидроаккумулятор

Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.

Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.

Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.

При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.

Давление в гидроаккумуляторе

В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.

Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.

Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.

Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.

Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

•  Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
•  К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
•  Pmax – давление при выключении насоса, бар;
•  Pmin – давление при включении насоса, бар;
•  Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

Pmax (бар)	Pmin (бар)	Pвозд (бар)	A max (куб.м/час)	K (коэффициент)
3.0	1.8	1.6	2.1	0.25

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Ремонт и профилактика гидроаккумулятора

Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.

Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.

Причины поломок и их устранение

Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.

Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.

Устранить неисправности можно следующим образом:

•  чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
•  поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
•  поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
•  исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
•  достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.

Гидроаккумулятор системы водоснабжения частного дома

Гидроаккумулятор (напорный бак) является одним из составляющих элементов системы водоснабжения дома. В системе он поддерживает стабильное давление воды, постоянную ее подачу, защищает оборудование от гидроударов, возникающих при резком запуске насоса или открывании запорных клапанов, а также является резервуаром для накопления необходимого запаса воды. Благодаря наличию гидроаккумулятора элементы системы защищаются от дополнительных нагрузок, что позволяет продлить срок их службы. Особенно ощутимо его наличие при возникновении гидроударов. Если не использовать гидроаккумулятор, сильный напор воды может повредить элементы системы подачи воды в кран, тогда как гидроаккумулятор принимает эти нагрузки на себя, а на вентили подается уже нормальный напор.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Но стоит заметить, что использовать гидроаккумулятор рационально именно в закрытых системах водоснабжения, которые используются в частных домах. Открытые системы работают без него.

Устройство гидроаккумулятора довольно простое. Он состоит из металлического корпуса с резиновой мембраной внутри. Между мембраной и стенками корпуса закачан инертный газ. К системе гидроаккумулятор подключается фланцевым креплением, соединяющим его с трубопроводом.

Работает гидроаккумулятор следующим образом. По трубопроводу через фланцевое соединение в мембрану закачивается вода. Мембрана при этом начинает раздуваться, как воздушный шар, заполняя собой пространство в корпусе. Газ, который находится между стенками корпуса и мембраной, сжимается, увеличивая давление на последнюю. При достижении нужного давления воды водяной насос системы автоматически отключается с помощью специального реле. Равновесие между напором воды внутри мембраны и давлением газа снаружи обеспечивает оптимальный напор в системе водоснабжения. Когда в доме открывается кран, давление воды внутри гидроаккумулятора начинает снижаться под действием газа, и для его поддерживания на нужном уровне опять включается в работу водяной насос.

Благодаря наличию напорного бака насос не обязательно должен включаться при каждом открывании крана, что защищает его от преждевременного изнашивания и продлевает срок его службы. Как это работает? Часто кран включается буквально на пару секунд, чтобы сполоснуть руки, набрать воды в кружку и т.д., а делается это несколько раз в день. Если при этом каждый раз запускать насос, он очень быстро «устанет», и чтобы этого не случилось, нужно правильно подобрать емкость гидроаккумулятора.
Для расчета нужного объема напорного бака нужно определить максимальный объем воды, потребляемый за 1 минуту. Точно его определить довольно сложно, так что лучше взять среднее значение с небольшим запасом в большую сторону. Полученное значение делится на 4, в результате чего определяется минимальный объем бака. То есть, запас воды в напорном баке должен обеспечивать ее подачу на протяжении не менее 15 секунд без включения насоса.

Виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумуляторы бывают двух видов: вертикальные и горизонтальные. Как понятно из названия, разница между ними только в способе установки, остальные параметры и принцип действия одинаковые. И все же, если есть возможность установки любого вида, лучше отдать предпочтение вертикальному баку.

В любой воде, откуда бы она не добывалась и как бы она не попадала в систему водоснабжения, присутствует воздух. Этот воздух со временем накапливается в разных элементах системы в целом и в мембране в частности. Накопившиеся пузырьки воздуха могут увеличиваться в размерах, создавая воздушные пробки, мешающие нормальной работе системы. Для их удаления (стравливания воздуха) бак оборудован ниппелем. Стравливать воздух желательно не реже одного раза в месяц.

Разница между вертикальным и горизонтальным гидроаккумулятором заключается именно в способе стравливания воздуха. Как нетрудно догадаться, в первом случае проблем не возникает – воздух накапливается сверху в мембране и через ниппель удаляется. Горизонтальный напорный бак должен оборудоваться не только ниппелем, но и дополнительными элементами: шаровым краном и сливом, соединенным с канализацией.

Стравливание воздуха с помощью ниппеля производится только в баках, объем которых превышает 100 литров. В противном случае воздух удаляется путем полного опорожнения гидроаккумулятора через включенный кран с отключенным водяным насосом.

Какого производителя гидроаккумулятор выбрать?

И еще один нюанс при выборе гидроаккумулятора. Многие при покупке задаются вопросом, какой лучше выбрать: отечественный или импортный. В принципе, можно найти качественные изделия и «родных» и зарубежных производителей, но все же желательно отдавать предпочтение первым. Отечественная система водоснабжения имеет ряд особенностей, нехарактерных для иностранных систем, и наши производители учитывают их при выпуске своей продукции. Импортные гидроаккумуляторы могут быстрее и чаще ломаться, потому что они рассчитаны на другие условия работы.

Почему нужно правильно заряжать гидроаккумулятор

Аккумуляторы обычно используются в качестве источника энергии для приведения в действие тормозных суппортов ветряных турбин в случае отключения электричества или питания. Требуемое время удержания тормозного усилия может достигать нескольких дней, что означает, что гидроаккумуляторы должны заранее иметь достаточное давление предварительно заряженного газа, чтобы гарантировать, что турбина находится под контролем. Если аккумулятор не заряжен надлежащим образом, тормозные суппорты могут выйти из строя, что приведет к неконтролируемому вращению лопастей и катастрофическому отказу.Поэтому крайне важно, чтобы все аккумуляторы всегда имели правильное давление предварительной зарядки газообразного азота.

Обычно в ветряных турбинах используются гидроаккумуляторы поршневого типа из-за их меньшей занимаемой площади и высокого давления. Поршневые аккумуляторы чаще всего оснащаются заправочными клапанами Minimess из-за их способности выдерживать высокое давление, герметичной конструкции и безопасной простоты использования.

Как заряжать аккумулятор:

1 Снимите уплотнительную крышку с аккумулятора Газовый клапан Minimess

2 Убедитесь, что шток на заправочном клапане втянут, и установите зарядный адаптер на газовый клапан аккумулятора (используя соответствующий переходник)

3 Установите регулятор давления на баллон с азотом и подсоедините шланг к регулятору

4 Подсоедините шланг от баллона с азотом к заправочному клапану аккумулятора

5 Убедитесь, что клапан регулятора отвинчен, и включите баллон с азотом

6 Откройте выпускной клапан на адаптере для зарядки аккумулятора

7 Слегка закрутите регулирующий клапан и дайте газу пройти через шланг в течение нескольких секунд, прежде чем закрыть выпускной клапан комплекта для зарядки аккумулятора

8 Медленно закрутите шпиндель клапана зарядки до тех пор, пока давление газа в аккумуляторе показывается на манометре

9 Увеличьте настройку клапана регулятора, во время считывания показаний манометра заправочного клапана.Когда давление газа немного превышает рекомендуемое, остановите
, увеличивая настройку регулирующего клапана. Подождите несколько минут, прежде чем переходить к следующему шагу.

10 Изолируйте газовый баллон, закрыв главный клапан

11 Используя либо выпускной клапан на комплекте для зарядки аккумулятора, либо выпускной клапан регулирующего клапана газового баллона, медленно уменьшите давление газа до требуемого клапана

12 Отвинтите шпиндель зарядного комплекта для сброса газового клапана аккумулятора

13 Откройте выпускной клапан на комплекте для зарядки аккумулятора или на вентиляционном клапане регулирующего газового баллона, чтобы сбросить давление захваченного газа.

14 Оставляя выпускной клапан открытым, ввинтите газовый регулирующий клапан до тех пор, пока давление газа в манометре не упадет.

15 Снимите заправочный шланг для газа

16 Снимите заправочный клапан, регулирующий клапан и установите на место уплотнение газового клапана гидроаккумулятора cover

Не стесняйтесь обращаться к команде Hydrotechnik за дополнительными подсказками и советами при зарядке аккумуляторов или, в качестве альтернативы, оставьте комментарий. Найдите наш полный набор комплектов для зарядки и тестирования аккумуляторов.

.

Что такое аккумулятор?

Я попытаюсь сделать невозможное: я объясню основы гидропневматических аккумуляторов, не прибегая к математике. Я буду использовать некоторые числа там, где это необходимо, но, к сожалению, реальность такова, что правильное применение аккумуляторов требует манипулирования уравнениями. Аккумуляторы — универсальный и ценный инструмент, но из-за отсутствия понимания их использования — и того факта, что немногие люди умеют их правильно применять — они используются недостаточно.К концу этой статьи я надеюсь заложить прочную основу теории работы аккумуляторов.

Гидравлические аккумуляторы

могут выполнять несколько функций: аккумулирование энергии, компенсация утечек, а также снижение вибрации и ударов. Эти функции могут использоваться для различных приложений и целей, хотя накопление энергии является наиболее распространенным. Есть несколько гидравлических систем, настолько совершенных, что аккумулятор не улучшил бы их, за исключением, возможно, крайних значений в отношении высоких требований, стоимости или легкости.

Гидравлическая жидкость, будь то масло, вода или синтетическая композиция, не очень сжимаема. Нас учат, что он не сжимается, но все, даже алмаз и вольфрам. Просто некоторые вещества более сжимаются, чем другие, и на самом деле гидравлическое масло сжимается менее чем на 0,5% на 1000 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, при поразительном давлении 10 000 фунтов на квадратный дюйм масло будет сжато на жалкие 4%. В реальных гидравлических системах компрессия может быть выше из-за увлеченного воздуха в масле.

Как видите, любые попытки сохранить энергию путем сжатия масла бесплодны. Хотя декомпрессия большого объема жидкости под высоким давлением представляет собой определенную проблему, поскольку может быть высвобождено много энергии, это высвобождение энергии обычно происходит за доли секунды. Для больших систем с высоким давлением, таких как листогибочные прессы или массивные ножницы, требуются подсхемы для управления этой декомпрессией. Даже когда декомпрессия может происходить медленно, ее никогда не бывает достаточно, чтобы произвести полезную работу высвобождаемой энергии.

Газы обладают высокой сжимаемостью, и когда газ сжимается в замкнутом пространстве, где давление вне контейнера ниже, газ будет делать все возможное, чтобы расшириться, чтобы уравновеситься с давлением окружающей среды. Энергия давления, запасенная в сжатом газе, обратно пропорциональна размеру нового пространства, которое занимает газ. Например, если взять десять кубических футов окружающего воздуха и поместить их в контейнер объемом один кубический фут, давление увеличится в десять раз (всегда помните, что в этом расчете необходимо использовать атмосферное абсолютное давление).

Пневматические системы используют разницу давлений между сжатым воздухом и атмосферой. Воздушные компрессоры «всасывают» окружающий воздух, а затем сжимают его до 1/7 — 1/11 от первоначального объема, чтобы достичь значения от 90 до 150 фунтов на квадратный дюйм. Этот сжатый воздух хранится и / или распределяется, где он использует разницу давлений для создания механической силы в пневматических цилиндрах и двигателях. Чем выше степень сжатия, тем больше у него потенциала для работы, хотя в пневматических системах наступает момент, когда сжатие до более чем 150 фунтов на квадратный дюйм начинает выделять больше тепла, чем что-либо еще.Помните, что когда вы сжимаете объем воздуха, вы, по сути, забираете все молекулы воздуха и тепловую энергию и конденсируете ее. Сжатие воздуха до одной десятой его первоначального объема также увеличивает температуру в десять раз (закон Чарльза).

Однако типичное давление в пневматической системе мало влияет на мотивацию гидравлических систем. Даже при 150 фунтах на квадратный дюйм, что является высоким показателем для пневматической системы, вы не сможете даже повернуть орбитальный двигатель большого рабочего объема без нагрузки. Итак, если пневматические системы не могут эффективно достигать 200 фунтов на квадратный дюйм, как мы можем использовать газы для хранения энергии в системах с давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм или более?

Гидропневматические аккумуляторы используют сжатый газообразный азот, поскольку он относительно инертен и является наиболее распространенным газом в нашей атмосфере.Азот не обладает магическими свойствами, позволяющими сжимать его без нагрева, но системы сжатия азота обычно большие, эффективные и дорогие. Они, как правило, работают медленно, в несколько этапов. Это позволяет умеренной степени сжатия каждой ступени и обеспечивает охлаждение между ступенями. После сжатия азот можно хранить в больших сборных резервуарах или прямо в баллонах с азотом для распределения конечным пользователям. Обычно резервуары заряжены до 5000 фунтов на квадратный дюйм, чего достаточно для заполнения большинства аккумуляторов.

После установки аккумулятор готов к зарядке. Для подсоединения баллона с азотом к газовой арматуре аккумулятора используются специальный шланг и заправочная головка, которые обычно входят в комплект. На зарядной головке будет установлен манометр для измерения давления внутри гидроаккумулятора (обычно на цилиндре тоже есть манометр). Когда клапан открывается, чтобы азот попал в аккумулятор, можно услышать прилив газа, поскольку он сначала наполняется быстро. Перепад давления уменьшается по мере заполнения, и клапан закрывается, когда достигается заданное давление.

Предварительно установленное давление гидроаккумулятора обычно устанавливается на 90% от минимального рабочего давления. Это необходимо для максимального сжатия газа для сохранения энергии. Если заданное давление слишком низкое, гидроаккумулятор будет действовать медленно, и газ будет легко сжиматься и накапливать мало энергии. Если заданное давление слишком высокое, газ даже не начнет накапливать энергию, пока давление в системе не станет выше заданного давления.

Аккумулятор накапливает энергию каждый раз, когда давление в системе превышает давление предварительной зарядки.Хотя это может произойти во время рабочего цикла машины, схема предназначена для заполнения аккумулятора во время отсутствия запроса, когда поток насоса не распределяется между исполнительными механизмами. Давайте возьмем пример машины и скажем, что главный предохранительный клапан установлен на 3000 фунтов на квадратный дюйм, для работы машины требуется 2000 фунтов на квадратный дюйм, а гидроаккумулятор установлен на 1800 фунтов на квадратный дюйм.

Когда система включена, когда все регулирующие клапаны закрыты, насос (который способен выдерживать давление 3000 фунтов на квадратный дюйм) начинает работать, и при 1800 фунтах на квадратный дюйм на аккумуляторе это путь тока наименьшего сопротивления.Гидроаккумулятор будет принимать полный поток насоса до тех пор, пока давление не достигнет 3000 фунтов на квадратный дюйм, где он будет проходить через предохранительный клапан. Обычно между насосом и аккумулятором имеется обратный клапан, чтобы гарантировать, что энергия остается в аккумуляторе и не пытается протолкнуть обратно через насос или через предохранительный клапан.

Часто предохранительный клапан оснащен функцией разгрузки, которая считывает давление на стороне гидроаккумулятора обратного клапана, что приводит к полному открытию предохранительного клапана для сброса потока насоса обратно в резервуар при низком давлении.Функция разгрузки также может быть электрической, когда реле давления открывает соленоидный клапан разгрузки, или реле давления может быть запрограммировано на полное отключение двигателя насоса.

На этом этапе аккумулятор готов добавить свою накопленную энергию в систему, которая часто комбинируется с потоком насоса для увеличения пиковой мощности, при этом размер насоса остается меньше. При работающем насосе и открытом направляющем клапане поток из гидроаккумулятора присоединяется к потоку насоса, обеспечивая высокий поток к исполнительному механизму (-ам), но только до тех пор, пока давление в гидроаккумуляторе 3000 фунтов на кв. истощенный и больше не пополняющий поток, в данном случае 2000 фунтов на квадратный дюйм.Аккумулятор будет пополнять поток так быстро, как только сможет, на основе расчетов падения давления и расхода; аккумуляторы иногда дозируются, чтобы предотвратить слишком быстрое попадание избыточного потока в систему.

Краткое объяснение работы гидроаккумулятора: Подушка безопасности заполнена газом, гидравлическая жидкость выдавливается в пространство, занимаемое газом, газ пытается вытолкнуть гидравлическую жидкость, а открытие клапана ниже по потоку позволяет газу вытолкнуться. гидравлическая жидкость. Как я упоминал ранее, это делается для хранения энергии, компенсации утечки или уменьшения ударов или вибрации.

Энергия — это название игры, и в наши дни все, что нужно сделать для ее сохранения, считается первостепенным. На протяжении десятилетий в гидравлических системах использовались аккумуляторы для хранения энергии, хотя изначально это было сделано для того, чтобы «получить больше от меньшего». Поскольку небольшой насос можно использовать с аккумулятором для обеспечения высокого расхода в системах с более низким рабочим циклом, размер и стоимость насоса и первичного двигателя уменьшаются. При высоких затратах на энергию этот метод хранения энергии является экономичным и эффективным, особенно в системах, которые полностью отключают насос при низкой потребности.

Накопитель энергии не обязательно должен использоваться в непрерывном цикле, и иногда аккумуляторы используются для аварийной энергии во время отказа насоса или потери электроэнергии. Жидкость под давлением в гидроаккумуляторе может использоваться для открытия формы или перемещения машины в безопасное положение, где она может оставаться, пока не будет восстановлено питание или не будет устранена неисправность.

Для использования в качестве компенсации утечки аккумулятор может работать в течение длительного периода времени. Например, функция зажима машины не требует работы гидравлической системы и потерь энергии при закрытии зажима.Аккумулятор может обеспечивать постоянное давление зажима, даже если поток медленно теряется из-за утечки через уплотнения поршня или зазоры регулирующих клапанов. Когда давление в гидроаккумуляторе упадет до критической точки, реле давления даст команду насосу включиться только на время, необходимое для наполнения гидроаккумулятора.

Из-за физических свойств гидравлической жидкости легко передавать удары и вибрацию через трубы, трубки и шланги системы. Некоторые насосы, например, создают импульсы давления, когда поршни или шестерни достигают своего выпускного отверстия.Добавив небольшой аккумулятор на выходе из насоса, сжатый газ может поглощать эти импульсы, так же как стойки подвески вашего автомобиля могут поглощать неровности на дороге, обеспечивая более плавную работу.

Иногда скачки давления бывают довольно большими, например, при декомпрессии большого баллона под высоким давлением, как обсуждалось ранее. Добавив гидроаккумулятор в возвратную линию этих машин, можно поглотить декомпрессионный удар и предотвратить повреждение компонентов, расположенных ниже по потоку, которые в возвратной линии часто не рассчитаны на высокое давление.

Хотя каждый пример использования аккумулятора требует своего собственного уникального уравнения для решения критических параметров, таких как объем аккумулятора и давление предварительной зарядки, вам не нужны эти формулы, чтобы понять, как и где использовать аккумулятор. Но если вы не разбираетесь в математике, вам придется прибегнуть к услугам того, кто понимает это. Аккумуляторы просты в применении, но, как говорится, дьявол кроется в деталях.

.Гидравлический блок питания

: эта электронная книга ответит на все вопросы о гидравлическом блоке питания

• 
  

• Дом
• О нас
  • О нас
  • Компания
  • Гидравлическая безопасность
  • Сертификация
  • Блог
• Продукты

  • Гидравлический блок питания

    • Блоки питания переменного тока
    • Гидравлический блок питания постоянного тока
    • Мини-гидроагрегаты

  • Гидравлический блок питания

    • Блоки питания переменного тока
    • Гидравлический блок питания постоянного тока
    • Двухротационные блоки питания
    • Промышленные блоки питания
    • Гидравлический насос и двигатель

  • Блок гидравлического коллектора

    • Коллекторы центра литья
    • Центральный гидравлический блок
    • Патронный вентильный блок
    • Гидравлические блоки по индивидуальному заказу
    • Гидравлический подъемный клапан

  • Гидравлические клапаны картриджа

    • Картридж электромагнитного клапана
    • Гидравлические клапаны потока
    • Клапан гидравлического давления

  • Гидравлические компоненты

.