Типы гидроаккумуляторов
По назначению:
- Для водопроводных систем. Внутри бака находится мембрана в форме грелки, груши или бутылки. Подходят для холодной или горячей воды, в зависимости от материала изготовления.
- Для систем отопления. Внутри установлена диафрагменная мембрана. Такой гидробак принимает излишек жидкости в магистрали отопления, поддерживает стабильное давление в системе.
По типу расположения:
Баки бывают горизонтальные и вертикальные. По функционалу они абсолютно одинаковые, выбирайте бак, исходя из удобства установки.
Единственно различие – удаление скопившихся в мембране воздушных «пробок». В любой водопроводной системе присутствуют небольшие пузырьки воздуха. Со временем они скапливаются и создают воздушную пробку.
В некоторых моделях вертикальных гидробаков для спуска воздушной пробки предусмотрен воздухоотделительный клапан. В горизонтальных и вертикальных баках без клапана нужно периодически полностью спускать воду.
Как выбрать гидроаккумулятор
Прежде всего, надо определиться для какой системы планируется использовать гидроаккумулятор.
- Для прибора, который будет следить за подачей холодной воды, надо исходить из количества человек, проживающих в доме и по нормам расхода холодной и питьевой воды на одного человека приобрести подходящий гидроаккумулятор.
- Агрегат, подающий горячую воду, также приобретается после расчета расхода горячей воды на одного человека в сутки.
- Гидроаккумулятор, обеспечивающий бесперебойную работу отопительной системы, выбирается исходя из площади отапливаемых помещений. В зависимости от этого выбирается емкость гидробака.
Также необходимо учесть, что работа всего агрегата основана на использовании мембранной емкости, которая находится внутри гидробака.
Выбор гидроаккумулятора
Именно от ее живучести зависит срок службы всей системы. Для холодной воды лучше приобрести бак с мембраной из изобутированной резины, вода из которой безопасна для использования при приготовлении пищи.
Далее, делая выбор, нужно уделить внимание фланцу, который обеспечивает крепление системы подачи воды. Его качество влияет на срок работы гидроаккумулятора
Фланец гидроаккумулятора
Чем качественнее фланец, тем дольше будет работать гидроаккумулятор. Изготавливается из оцинкованной стали, нержавейки или композиционной пластмассы.
Расчет оптимального объема гидробака
ГОСТа по объему гидробака не существует. Каждый выбирает емкость для использования воды индивидуально. Исходить надо из двух параметров.
Размеры гидробака
- Размер подсобного помещения, куда будет устанавливаться как минимум один гидробак. Для примера, размер бака на 100 литров – это бочка, стоящая вертикально, высотой около 850 мм, и диаметром 450 мм.
- Далее нужно просчитать потребляемое количество воды каждым членом семьи (примерно). Также, учесть расход воды при стирке, мойке посуды и других хозяйственных нуждах. В любом случае, даже если при расчетах была допущена ошибка, всегда можно заменить бак с увеличением его емкости.
Гидроаккумулятор своими руками: миф или реальность?
Гидроаккумулятор – это устройство которое стоит после насоса и стабилизирует давление в системе, а также защищает ее от скачков и чрезмерного износа. Такие агрегаты есть в продаже, но мы попробуем создать гидроаккумулятор своими руками. Весь процесс мы задокументировали и он изложен далее.
Устройство гидроаккумулятора
Что бы не возникало лишних вопросов при сборке гидроаккумулятора своими руками нужно понимать как он устроен. Так как жидкости не сжимаются, в устройстве гидроаккумулятора используется газ.
Он разбивается на 2 части в одной у нас будет вода, а во второй обычный воздух. Между ними устанавливается резиновая мембрана. Накачиваем одну часть воздухом до определенного давления.
Далее подаем воду в гидравлический бак, происходит повышение давления и мембрана начинает давить и сжимать воздух. Продолжаем подавать воду пока в гидравлическом баке не создастся нужное нам давление.
Далее, если мы откроем кран, то вода польется, так как на воду будет давить сжатый воздух.
Заметка: Такая система позволяет экономить на запусках насосов. Насос запускается только при достижении в гидробаке определенного давления. Соответственно насос работает реже, но дольше, что увеличивает его долговечность.
Как видно устройство гидравлического бака очень простое. Единственным узким местом при создании такого агрегата в домашних условия является мембрана, ее самостоятельное изготовление в домашних условиях весьма проблематично.
Не у каждого под рукой есть резина нужной формы и качества, да и закрепить ее так чтобы она выдерживала давление весьма проблематично.
Но выход есть! Мембрана вовсе и не нужна, мы просто закачиваем сверху воздух под определенным давлением, а так как воздух моментально не смешивается с жидкостью роль мембраны будет выполнять граница между воздухом и водой.
Материалы
что бы создать гидроаккумулятор своими руками нам понадобится ряд инструментов и материалов, изложенных в списке ниже:
- Сосуд состоящий из пищевых материалов, его объем должен быть не менее 30 литров, в противном случае эффективность гидроаккумулятора будет низкой, и он не сможет выполнять возложенные на него функции;
- Клочок резины, для создания уплотнителей и прокладок;
- Шайбы и гайки для крепления элементов;
- Манометр;
- Силиконовый герметик пищевой;
- Специальный тройник и четвертник для подключения к трубопроводу;
- Водопроводные краны;
- Ниппель для закачки воздуха;
- Датчик контроля давления;
- Дрель;
Алгоритм
Гидроаккумулятор своими руками схема
Итак по порядку изложим как сделать гидроаккумулятор своими руками:
- Нужно проделать три отверстия в сосуде подготовленном под гидробак. Одно отверстие делается сверху одно снизу и одно сбоку.
- Закрепляем снизу бака кран, к крану прикручивается тройник, по одному концу будет обеспечен подвод воды по второму подача в гидравлическую систему дома или дачи.
- В боковое отверстие устанавливается кран, он будет нужен для сброса воды и давления в гидробаке.
- В отверстие сверху устанавливается четвертинк. На него накручивается: манометр, датчик давления, ниппель для закачки воздуха. Ниппель устанавливается следующим образом. Берется в ней проделывается отверстие в него вставляется ниппель и все тщательно заливается герметиком.
Внимание ! Все соединения следует промазать герметиком, между кранами и баком поставить прокладки
Запуск
Прежде чем приступать убедитесь, что все элементы установлены, алгоритм сборки гидроаккумулятора своими руками выполнен, все элементы установлены, бак полностью герметичен.
- Кран сбоку нужно открыть
- Включаем насос и набираем воду до того момента пока вода не потечет с крана
- Перекрываем боковой кран
- К ниппелю подключаем насос, качаем до достижения давления примерно 1-2 атм;
- Гидроаккумулятор готов к эксплуатации
Важно: Если к системе подключен датчик давления (реле) его следует настроить, задав верхние и нижние границы, при которых насос включается и выключается
Выходит вода из под фланца
Иногда случается и такая поломка. Однако лечится она просто – обычно достаточно просто подтянуть гайки на фланце. Если это не помогает, тогда придется спускать с бака воду и сбрасывать давление воздуха, а после этого снимать фланец.
Затем можно попробовать сделать дополнительную резиновую прокладку и провести пробный запуск системы. Дело в том, что гидроаккумулятор находится под постоянным давлением и от этого, в резине могут появляться микротрещины.
Может протекать вода через фланец
Если же дополнительная прокладка не помогла – придется покупать новый фланец. При этом, нужно осмотреть посадочное место – на нем не должно быть механических повреждений, заусенцев и ржавчины. Если есть какие либо дефекты, их нужно устранить, т.к. именно они могут стать причиной протечки.
Как выбрать
Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из пищевой резины (вулканизированные резиновые пластины). Материал корпуса имеет значение только в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.
Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла
В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец прогнивает обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.
Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.
Обвязка расширительного бака
Перед тем, как подключить гидроаккумулятор для систем индивидуального водоснабжения, готовят комплектующие: автоматические приборы, фильтры и переходные муфты для подсоединения труб ПНД. После подсоединения электронасоса к водопроводу из ПНД при помощи переходных пластиковых муфт и размещения его в скважине, дальнейшие работы по сборке проводят в следующей последовательности:
- На выходе водопроводной трубы из насоса устанавливают шаровый кран и фильтр грубой очистки для удаления песка из воды.
- После фильтра устанавливают тройник с диаметром отверстий, подходящих для подключения автоматики. В его верхний отвод вкручивают переходную муфту для подключения реле.
- Для присоединения к электронасосу реле давления и манометра применяется стандартный пятивходовой штуцер, который подключают к тройнику при помощи переходника.
- На выходе штуцера с наружной резьбой диаметром 1 дюйм устанавливают шаровый кран с накидной гайкой — это позволит производить ремонт и замену узлов, не сливая воду из всей водопроводной магистрали.
- К выходному отверстию штуцера с внутренней резьбой 1 дюйм при помощи гибкой подводки присоединяют гидроаккумулятор.
- Далее в пятивыводной штуцер устанавливают манометр и реле давления, в тройник вкручивают реле сухого хода.
- В конце подключают электрический кабель питания к реле — монтаж автоматики на этом можно считать законченным.
Многие предпочитают устанавливать всю автоматику с помощью соединительных штуцеров непосредственно на выходе гидроаккумулятора – такая методика не требует подводного шланга.
Рис. 11 Как установить гидроаккумулятор в линию
Гидробак является основным узлом в автоматических системах управления электронасосами, необходимым для снижения нагрузки на водопроводную магистраль и уменьшения циклов срабатывания насосного оборудования. Его соединение с трубопроводом и настройку довольно просто сделать своими руками при использовании простейшего сантехнического инструмента. Для правильного выбора расширительного бака можно использовать не слишком сложную формулу или определить его параметры приблизительно в зависимости от объема подачи или мощности насосного оборудования.
Подключение гидроаккумулятора
Схема обвязки расширительного бака включает в себя прибор учета давления, реле сухого хода для насоса, фильтры очистки и патрубки для ввода и вывода. Основной канал водоснабжения посредством датчика давления настраивается на минимальное и максимальное значение. Расширительный бак должен сразу ориентироваться по значениям на 0,2-0,3 бар меньше, чем минимальный уровень давления реле. Затем выполняется подключение гидроаккумулятора к системе отопления с помощью пятивыходного штуцера. Его вводят в инфраструктуру посредством фланца с выпускным клапаном. Можно использовать в качестве переходного звена и жесткий шланг, который будет подключен по цепи к реле давлению, манометру и насосу. В последнюю очередь к выходному патрубку подключается водопроводная труба. Собранная сеть тестируется на наличие протечек опрессовкой, после чего производится запуск насоса.
Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе
В одной части гидроаккмулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.
Конструкция гидроаккумулятора (изображение фланцев)
Предварительная проверка и коррекция давления
Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гиробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.
Подключить манометр к ниппелю
При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.
Какое давление воздуха должно быть
Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.
Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:
Vатм.=(Hmax+6)/10
Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.
Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу
Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).
Схема водоснабжения частного дома из колодца с гидроаккумулятором
Если на приусадебном участке есть колодец, воду отбирают из него. Главное, чтобы гидросооружение имело достаточный запас воды и располагалось в удалении от источников загрязнений. Преимущество колодца перед скважиной в том, что в случае перебоев с электроснабжением на помощь домовладельцу приходят «классические» ведро и веревка.
Схему водоснабжения на даче с гидроаккумулятором из колодца можно разделить на четыре условные части:
- Насос. В колодцах глубиной свыше 9 м используют погружные насосы. Их подвешивают на тросах с таким расчетом, чтобы до дна оставалось не менее 50 см. Кроме манометра и реле давления, для обеспечения безопасности работы насоса рекомендуется использовать датчик сухого хода.
- Труба для подачи воды в дом. Присоединяется к насосу. Траншею под трубу выкапывают ниже уровня промерзания почвы.
- Гидроаккумулятор. Объем бака рассчитывают исходя из количества потребителей.
- Домовая разводка. Распределяет подачу воды в нужные точки жилища. Центром системы может выступать, например котельная, в которой также размещают гидроаккумулятор и водонагреватель. Отсюда трубы разводки уходят в другие помещения – ванную, санузлы, кухню и т.п.
Комплектация системы внутри дома зависит от нужд семьи. Так, если дача эксплуатируется в зимнее время, то в схему включают отопительный котел. Готовый проект системы облегчает составление сметы монтажных работ и определение стоимости комплектующих.
Сборка схемы водопровода из колодца
Перед установкой насоса колодец желательно отремонтировать и утеплить. Работы предусматривают герметизацию швов, обустройство донного фильтра и внешней защиты (дренажа и теплоизоляции). Линию от насоса к дому обустраивают из полипропиленовых или полиэтиленовых труб для наружной эксплуатации диаметром не менее 32 мм.
Схема водоснабжения внутри дачи бывает последовательной и параллельной. Первый вариант подойдет для построек с 2-3 точками водозабора. В других случаях лучше выбирать параллельную разводку с коллектором. Она обеспечивает равное давление во всех точках водопотребления. Вместо стальных труб для внутренней разводки сейчас используют металлопластиковые или пропиленовые изделия. Диаметр труб для домовой разводки 16-25 мм. Он зависит от длины их участков, а также интенсивности водоразбора.
После захода в дом подающую трубу коммутируют к гидроаккумулятору (реле давления врезается перед накопительным баком). За ним ставиться тройник с запорной арматурой и манометром. Один из патрубков тройника служит подачей на котел, второй – на коллектор холодной воды.
Система может комплектоваться фильтрами:
- грубой очистки (обязательно) – после ввода подающей магистрали в дом;
- тонкой очистки – после гидроаккумулятора до раздачи на системы холодной и горячей воды;
- углубленной очистки в зависимости от специфики местных условий (угольные, ионообменные, обратного осмоса) – перед точками питьевого водоразбора или бытовой техникой (стиральной машиной, котлом и т.д.).
Как правильно выбрать гидробак
Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.
Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.
Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец
При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.
Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.
Расчет параметров гидробака
В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.
Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака
В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.
Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии
Как выбрать объем бака
Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.
При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти в половину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.
Объем выбирают исходя из среднего расхода
Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.
Роль в водопроводной сети
Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление.
Водяной насос при его наличии включается не так часто, что позволяет экономно использовать его эксплуатационный ресурс. Кроме того, система извлечения и транспортировки воды надежно защищена от гидроударов.
Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи.
Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство:
- Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
- Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды. Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
- Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
- Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.
Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.
Как устроены гидроаккумуляторы разных видов ↑
Основные элементы конструкции – корпус, мембрана и ниппель. Корпус накопительного бака представляет собой герметичный баллон, рассчитанный на работу под давлением 1,5-6 атмосфер. Максимальная нагрузка – 10 атмосфер. У горловины корпуса закреплена мембрана, доступ в которую открыт только через специальный фланец с клапаном. С противоположной стороны врезан ниппель, через который в бак закачивают воздух. Вся конструкция установлена на ножки.
В зависимости от конфигурации различают вертикальные и горизонтальные накопительные баки. Они работают по одному принципу с той разницей, что у вертикальных моделей большого объема (свыше 50 л) есть специальный клапан, через который стравливают воздух. Это необходимо потому, что во время работы водопроводной системы постепенно накапливаются излишки воздуха. Поэтому в вертикальные гидроаккумуляторы сверху устанавливают клапан, а в горизонтальных – слив или кран. В баках малого объема воздух стравливают, полностью сливая воду.
Схема конструкции накопительного бака
