Как работает гидроаккумулятор для водоснабжения?

Жизнь в загородном доме имеет массу преимуществ, однако есть здесь и существенные недостатки. Например, отсутствие центрального водоснабжения. Многие домовладельцы вынуждены в качестве источника воды использовать скважину или колодец, оборудовав их специальными наносами. В этом случае потребление любого, даже минимального, объёма воды из домашнего водопровода приводит к падению давления в системе и включению насосного агрегата. При частом открывании кранов электродвигатель насоса быстро выходит из строя. Чтобы избежать данной проблемы, системы автономного водоснабжения оборудуют гидроаккумуляторами.

Гидроаккумулятор (гидробак) = это ёмкость определённого объёма, работающая под давлением и обеспечивающая подачу потока жидкости в гидросистему за счёт энергии сжатого газа или действия специальной пружины. Использование гидроаккумулятора позволяет поддерживать и плавно изменять давление жидкости в системе, минимизируя тем самым количество включений насосного оборудования и продляя срок его службы.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Основными элементами конструкции гидробака являются:

• корпус;
• мембрана из эластичного материала;
• ниппель;
• верхний и нижний резьбовые патрубки.

Более дорогие модели дополнительно оснащаются встроенным манометром, защитным клапаном или автоматическим устройством для управления давлением. Корпус гидроаккумулятора может быть выполнен из стали или композитных материалов. Стальные ёмкости более долговечны, но подвержены коррозии. Резервуары из композитных материалов не окисляются, однако срок их службы более короткий. Выпускают гидробаки различного объёма – от 10 до 600 литров.

Внутри бака находится эластичная герметичная мембрана, выполненная из безопасного материала. Она имеет шарообразную или грушевидную форму и разделяет пространство на две полости. Внутренняя (гидравлическая) заполнена водой, а наружная, расположенная между стенками резервуара и мембраной – воздухом или азотом, которые находятся под давлением. Верхняя часть мембраны размещается снаружи корпуса и соединена с ним стальным фланцем. Давление внутри воздушной полости регулируется с помощью ниппеля. Патрубки служат для соединения гидробака с трубопроводом.

При включении насоса вода постепенно заполняет гидравлическую полость. Мембрана при этом медленно растягивается, уменьшая объём воздушной полости и повышая в ней давление. Когда давление в системе достигнет установленных значений, насос прекращает свою работу.

При открывании крана давление в системе начнёт падать, и вода из гидроаккумулятора устремиться в водопровод. Давление воды и воздуха будет плавно снижаться до тех пор, пока не достигнет значения, при котором включается насос, чтобы качать воду потребителю. После того, как краны будут закрыты, насос начнёт заполнять гидроаккумулятор. Такое плавное повышение и снижение давления обеспечивает корректную работу элементов автоматики и насосного оборудования, позволяет избежать гидроударов при резком пуске качающего воду устройства.

Основные типы гидроаккумуляторов и их технические характеристики

В зависимости от типа установки различают вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторные баки. Причём первые пользуются большим спросом, так как занимают меньше места и более просты в обслуживании. Кроме этого гидроаккумуляторы различаются и по цвету. Устройства синего цвета предназначены для систем холодного водоснабжения, а красного – для подачи горячей воды. Их назначение определяется материалом мембраны.

В зависимости от особенностей конструкции гидробаки бывают:

Баллонные

. В качестве разделителя сред в этом случае используется сменный баллон из каучука или резины, который изначально находится под давлением. Такие баки отличаются компактностью и надёжностью и наиболее часто используются при монтаже автономного водоснабжения частных домов.

Мембранные

. Имеют небольшие размеры, поэтому также востребованы в частном домовладении. Разделителем сред служит мембрана из этиленпропиленового синтетического каучука или вулканизированной резины. Мембранные гидроаккумуляторы могут иметь сварной или разборный корпус. Конструкция вторых предусматривает возможность замены мембраны. Устройства отличаются высокой эффективностью и надёжностью.

Поршневые

. Сжатие жидкости в таких конструкциях происходит за счёт работы металлического поршня. Это простые и относительно дешёвые устройства. Однако они имеют большие объёмы, поэтому устанавливать их в частных домах не целесообразно.

Чтобы гидроаккумулятор эффективно и на протяжении долгого времени выполнял свои функции, при его выборе следует учитывать производительность системы водоснабжения, давление и мощность насоса.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе?

Функционирование автономной водопроводной системы зависит не только от правильного выбора гидроаккумулятора, но и от рабочего давления в этом устройстве. Новый гидробак уже имеет заводские настройки, указывающие на максимально допустимое давление, при котором может работать устройство. Однако показатели не всегда подходят для конкретной системы и требуют корректировки.

Если необходимо установить другие показатели давления, то важно придерживаться следующего правила: важно, чтобы давление в гидробаке было на 10 – 12 % меньше, чем максимальное давление запуска автоматики насосного устройства. Например, если автоматика запускается при давлении 1,8 бар, то внутри гидроаккумулятора давление должно быть около 1,6 бар. Благодаря такой разнице внутри ёмкости сохраняется небольшое количество воды.

Также следует помнить, что нижние и верхние пределы давления регламентируются СНиП и составляют соответственно 0,3 и 6 бар для холодной воды и 0,3 и 4,5 бар – для горячей.

Преимущества и недостатки использования гидроаккумуляторов в системах водоснабжения

Использование гидроаккумулятора в системе водоснабжения позволяет:

• стабилизировать давление

  в водопроводе и поддерживать его на постоянном уровне;

• снизить частоту включений и выключений

  насоса, увеличив тем самым срок его службы;

• экономить электроэнергию

  за счёт уменьшения числа запусков насосного оборудования;

• предотвратить возможность гидроударов

  , которые негативно воздействуют на сантехническое оборудование и имеют неприятные акустические эффекты;

• создать запас воды

  на случай аварийной ситуации.

Наряду с преимуществами у гидроаккумуляторов есть и некоторые недостатки:

• имеют ограниченный объём, поэтому необходимо обдуманно подходить к выбору устройства, учитывая параметры системы водоснабжения;
• эффективно функционируют только при условии правильной установки;
• есть вероятность протечек из-за повреждения уплотнителей;
• необходимо постоянно поддерживать заданное давление путём подкачивания воздуха.

Однако правильный выбор гидроаккумулятора, монтаж, произведённый специалистами, и регулярное обслуживание позволит минимизировать все неприятные моменты и сделает проживание в частном доме более комфортным. Гидроаккумулятор – это важная составляющая автономной системы водоснабжения. Использование этого устройства позволит создать условия для бесперебойной и стабильной работы системы, снижения потребляемой мощности гидропривода, уменьшения расхода электроэнергии. А это реальная возможность продлить срок службы водонапорного оборудования и при этом значительно сэкономить, что немаловажно в современных условиях.