Как выбрать гидробак для систем водоснабжения

Принцип работы гидроаккумулятора

Ту же самую роль в некоторых модификациях играет резиновая плоская мембрана. Грушевидные баллоны монтируются возле горловины. Диафрагма делит бак на две части. Она устанавливается горизонтально посередине бака. Одна часть объема заполняется водой, другой сжатым воздухом.


Гидробаки применяются в системах отопления, а также снабжения холодной и горячей водой. По принципу использования они различаются по цветам. Горячая вода и теплоноситель – бак красного цвета. Холодная вода – синего. Есть модели, которые представляют собой цилиндрический бак, устанавливаемый вертикально. Для удобства разработаны модификации, горизонтально сориентированные, которые монтируются на опорах.

Устройство предполагает наличие ниппелей. Один из них находится сзади, и предназначен для закачивания воздуха. Другой – для стравливания. Изначально требуется, чтобы давление в воздушной камере было 1,5 бар. При этом происходит включение насосной станции. Модели отличаются в соответствии с тем, какое давление воздуха должно быть для его отключения. Обычно это 3,0 бар.

Схема работы следующая:

  1. В воздушную камеру нагнетается воздух.
  2. Давление выдавливает воду в систему, направляя ее к потребителю.
  3. При расходе жидкости происходит падение давления воздуха, так как груша расширяется, а диафрагма выгибается.
  4. Срабатывает реле, включается насос, пополняется запас воды, давление воздуха стабилизируется.

Циклы повторяются, и в итоге домовладелец всегда может пользоваться водой, не переживая, что напор станет недостаточным или слишком сильным.

Как выбрать подходящий гидробак

Самостоятельно вычислить необходимую производительность гидробака можно, воспользовавшись следующей формулой:

V = А х k х (Р мах + 1) х (Р min + 1) / (Р мах – Р min) х (Р возд. + 1), где

V – необходимый объём бака.

А – пиковый расход воды в доме в минуту.

Р мах, Р min – максимальное и минимальное давление, создаваемое устройством.

Р возд. – воздушное давление в баке.

К – коэффициент, значения которого различны для устройств разной мощности. Показатели коэффициента приведены в таблице ниже.

Мощность насоса, кВт. 0,55 – 1,5 2,20 – 3 4 – 5,5 7,5 – 9
Коэффициент 0,25 0,375 0,625 0,875

После проведения вычислений, рекомендуется брать поправку в большую сторону, на случай непредвиденного увеличения водоразбора. Например, если получилось, что необходимый для вашего дома объём бака составляет 33 литра, то лучше купить водяной аккумулятор ёмкостью 35-40 литров. Но чересчур большой бак приобретать также не следует: вода в нём будет застаиваться, в результате чего ухудшится её вкус, может появиться затхлый запах.

https://youtube.com/watch?v=sBtdN2j_Spg

Для холодного и горячего водоснабжения нужно покупать отдельные модели. Различить водонапорные устройства по предназначению можно по расцветке бака. Модели для холодного водоснабжения, стандартно окрашиваются в синий цвет, а для горячего – в красный. Но иногда встречаются устройства, не имеющие опознавательной окраски, например с серебристым бачком. В этом случае, перед покупкой необходимо ознакомиться с инструкцией от производителя, где должно быть указано, для каких целей предназначен данный прибор.

Признаки, что необходимо повысить уровень давления

В процессе эксплуатации котел должен находиться под определенным избыточным давлением в расширительном баке. Пользователю данного оборудования требуется контролировать данное давление, показанное на манометре, которое находится на самом котле. При правильной сборке оборудования, при отсутствии утечек, показатель давления не должен падать. Но иногда, спустя год или два года эксплуатации котла возможно падение давления в котле или даже давление может прыгать в процессе работы котла, когда начинает работать горелка. Чаще всего, при отсутствии видимой утечки, причиной такого поведения является пустой расширительный бак.

Типовой расширительный бак, используемый в котлах. Устанавливается либо сзади, либо сбоку котла


Давление в баке имеют в виду начальный коэффициент, показывающий давление камеры с воздухом в пустом бачке при температурных показателях в комнате. Данное давление должно полностью соответствовать степени статического давления отопления, вслед за тем, как ее заполнит теплоноситель. Это обеспечит мембране состояние равновесия. Уровень давления в теплоносителе будет компенсироваться благодаря давлению газа в воздушной камере. При этом объем бачка не полностью заполнен, поэтому данного объема будет достаточно для покрытия уровня жидкости, зависимого от теплового расширения.

Показатель статического давления 1 м столба воды ориентировочно составляет 0,1 атмосферы. Из этого следует, показатель данного давления в отоплении квартиры или же дома будет меньше, чем 1 атмосфера.

Чтобы газовый котел стабильно и правильно работал, необходимо чтобы уровень давления теплоносителя в закрытой системе не являлся меньше, чем величина, которая прописана в эксплуатационной инструкции котла.

В процессе эксплуатации необходимо проверять давление расширительного бака, устанавливать его значение, соответствующее прописанному в инструкции по использованию. Одним из показателей опустошенного банка будут как раз скачки давления. Во время работы котла давление начинает увеличиваться, при этом происходит срабатывание клапана предохранителя котла. Происходит сброс и после того, как горелка отключается, давление начинает падать практически до нуля. При попытке заполнить или подпитать котел, показатели давления на манометре возвращаются в норму. Но уже во время следующего включения горелки, когда начинает происходить нагрев, показатели давления вновь скачут. Вследствие этого снова происходит срабатывание клапана предохранителя.

Проверяя давление в бачке необходимо сбросить воду с котла. Следует перекрыть отопительный контур, а также закрыть подачу холодной воды. Сброс воды необходимо осуществлять через специальное сбросное устройство, используя какую-нибудь ёмкость для этого. Следует подключить шланг к сливному штуцеру. С помощью ключа на 13, откручиваем гайку, которая закрепляет штуцер. После этого вода постепенно начинает стекать с котла, вследствие чего давление начинает уменьшаться. Полностью сливаем воду, чтобы стрелка на манометре опустилась до 0.

Для проверки давление в расширительном бачке можно использовать шинный манометр, с помощью которого проверяют давление шин в автомобиле. Обычно в котлах расширительный бак выведен таким образом, что даже не требуется снимать крышку с котла, для того чтобы его подкачать. Бак чаще всего находится за камерой сгорания и установлен на задней стенке котла. Для того чтобы до него добраться находим клапан Шредера, закрытый колпачком, и снимаем его. С помощью шинного манометра проверяем показатели давления в расширительном баке. Отсутствующее давление в расширительном баке объясняет скачки показателей давления в котле. Поэтому необходимо подкачать давление в расширительном баке

Особенности монтажа гидроаккумулятора

К установке данного устройства предъявляют более строгие требования по сравнению с монтажом накопительного резервуара. Объясняется данная особенность тем, что накопитель, расположенный на чердаке, статичен, а в тоже время гидроаккумулятор все время находится в динамическом движении, поскольку водная масса поступает в емкость и отбирается из нее, а в это время мембрана сжимается или растягивается.

Чтобы вибрация в процессе работы гидробака не передавалась водоснабжающей системе и предметам, находящимся рядом, его размещают на прочном и ровном основании, применяя амортизирующие прокладки из резины. Место его монтажа должно быть хорошо доступным и просторным.

Особенности устройства гидроаккумулятора для систем водоснабжения и принцип его функционирования требует периодического выполнения проверки, настройки и обслуживания. Перед монтажом следует знать, какое давление должно быть в пустой емкости. Обычно номинальная величина данного показателя составляет 1,5 бара — его устанавливают производители прибора (прочитайте: «Правильное подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения – инструкция по установке»).

Через время воздух частично покидает емкость. По этой причине нужно измерить давление манометром и при необходимости подкачать воздух или, наоборот, стравить его при избыточной величине данного показателя.

Не лишним будет уточнить величину нормального давления воздуха в незаполненном жидкостью гидроаккумуляторном баке для водоснабжения — информация об этом содержится в техпаспорте. Так как золотник имеет типовые размеры, для проведения замеров подойдет каждый манометр. Если гидробак не укомплектовали данным измерительным прибором, можно воспользоваться автомобильным вариантом.

Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения предусматривает, что перед тем, как наполнять его водой, нужно удалять весь воздух из мембраны. Первый раз жидкость закачивают внутрь его медленно, тонкой струей под слабым напором. Это необходимо для того, чтобы не допустить повреждения мембраны, поскольку она при хранении в магазине могла слегка деформироваться или слежаться.

Все эти нюансы на первый взгляд кажутся незначительными, но они могут оказать существенное влияние на работоспособность гидроаккумулятора. Важным процессом является настройка требуемой величины давления в резервуаре.

После наполнения емкости водой следует повторно измерить манометром давление воздуха. Чем меньше его окажется в гидробаке, тем ниже будет этот показатель и тем больший объем жидкости можно закачать.

Но чем меньше в аккумуляторе воздуха, тем ниже рабочее давление жидкости в месте ее выхода из емкости. Допустимая величина его снижения может быть равной 1 бару, если возникла потребность в наличии дополнительного объема для хранения воды. При этом наблюдается понижение напора потока в системе.

Если в напорном баке воздуха окажется недостаточно, мембранная вставка, наполненная водой, растянется и может достать до металлических стенок. Это не допустимо, поскольку в результате такого контакта резина начинает разрушаться и мембрану приходится менять.

После того, как емкость наполнена, произведена ее регулировка и сделано подключение к водоснабжающей системе, можно приступать к настройке реле давления. К нему обычно прилагают инструкцию, содержащую подробное описание порядка действий.

Если посмотреть под крышку корпуса, то там можно увидеть две регулировочные пружины. Та, что больше, позволяет выставлять величину минимального давления, при которой реле запускает насос, а тот начинает закачивать жидкость в энергоаккумулятор для воды. При помощи меньшей пружины настраивают разницу между верхним и нижним значением.

По мере того, как производится отбор воды из резервуара, давление начинает меняться. При достижении нижней величины замыкаются контакты реле, и включается насосное оборудование. В процессе настройки реле приходится несколько раз наполнять емкость и после этого ее опустошать. Как правило, разница между величиной давления включения и отключения равна около 2 бар.

В паспорте, прилагаемом к гидробаку, производитель указывает максимальное давление, на которое он рассчитан, но накачивать его до такого значения не имеет смысла. Дело в том, что при функционировании на пределе возможностей прибор быстрее изнашивается. Когда выполняется настройка реле давления, нужно учитывать, что разница между величинами давления отключения и воздуха в напорном баке должна составлять примерно 10%.

Устройство типового гидроаккумулятора

Конструкционно гидробак состоит из нескольких технических элементов. В него входят:

  1. Накопительная ёмкость.
  2. Резиновая мембрана, разделяющая накопитель на две камеры – водяную и воздушную.
  3. Штуцеры для подключения к трубопроводу.
  4. Ниппель для закачки воздуха.
  5. Манометр с реле давления.
  6. Фильтровальные устройства (на некоторых моделях могут отсутствовать).

Основным элементом конструкции является собственно бак-накопитель, в который закачивается вода из источника водоснабжения. Снаружи он выполняется из металла, и может иметь различный объём. В продаже есть модели, вмещающие в себя от 15 до 150 и более литров. Выбор конкретной модификации зависит от количества жильцов и точек водоразбора в доме.

Внутри накопительный бак разделён на две камеры водонепроницаемой мембранной перегородкой, выполненной из прочной, но эластичной резины. Одна из камер предназначается для заполнения водой, а во второй содержится воздух. При заполнении бака, водяная камера увеличивается в объёме, и резиновая мембрана выгибается. В результате воздух сжимается, создавая внутреннее давление. Как только оно достигает определённого уровня, сетевой насос отключается, и поступление воды в гидробак прекращается.

В металлическом баке имеется три отверстия:

  • Для закачки воды в ёмкость из скважины.
  • Для подачи её из гидроаккумулятора в домовой водопровод.
  • Ниппель для закачки воздуха в воздушную камеру.

Ниппель находится в корпусе устройства со стороны воздушной камеры. Он необходим для регулирования давления внутри гидробака. Если уровень его недостаточен, через ниппель закачивается дополнительная порция воздуха, позволяющая увеличить объём камеры и напор в ней. На моделях, имеющих большой объём накопителя, устанавливается ниппель для стравливания воздуха из водяной полости. Он попадает туда вместе с закачиваемой водой, и накапливается внутри. В результате полезный объём ёмкости уменьшается, а при попадании воздуха в трубопровод, он может создавать пробки.

В металлическом баке имеются ещё два технологических отверстия. Одно предназначается для заполнения его полости водой, а второе – для подачи её во внутридомовую систему. Оба отверстия снабжены резьбовыми штуцерами для подсоединения к ним водопроводных труб. Кроме того, многие модификации оснащаются кранами для аварийного сброса воды в канализацию. Такая необходимость может возникнуть, например, при проведении ремонтных работ трубопровода или сетевой аппаратуры.

Стабильность и автономность работы гидроаккумуляторов обеспечивается манометром, связанный с реле. С помощью данного устройства запускается в действие сетевой насос, наполняющий ёмкость гидробака. В процессе водоразбора, убывающее количество воды в системе компенсируется поступлением её из гидроаккумулятора. Как только давление в баке падает ниже определённого уровня, реле включает в работу сетевой насос, и ёмкость вновь наполняется.

У некоторых моделей, комплектация включает в себя водяные фильтры. Они бывают грубой или тонкой очистки. Первые задерживают крупные частицы, содержащиеся в подаваемой из скважины или из колодца воде – глину, песок, мелкий мусор. Фильтр тонкой очистки позволяет задерживать невидимые глазу элементы: окислы металлов, мелкодисперсные взвеси, а иногда даже патогенные микроорганизмы. Использование фильтров позволяет не только улучшить качество воды, но и продлить срок эксплуатации бытовых приборов и сантехники, подключённой к водопроводу.

Расширительный бак для водоснабжения в различных системах – схемы монтажа

Помимо работы в качестве оборудования для автономного водопровода, мембранный расширительный бак для водоснабжения нередко используют в других целях, устанавливая его в отопительные, водосборные и водоснабжающие системы различного инженерного исполнения. При этом основные критерии выбора – температурные характеристики внутренней оболочки, объем бака и способ его размещения на поверхности.

Рис. 11 Гидробак с бойлером косвенного нагрева – схема и пример размещения

Обвязка бойлера косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева предназначен для создания запасов горячей воды в доме, конструктивно он выполнен в виде металлического утепленного резервуара для сбора воды, внутри которого находится отопительный трубопровод. Поступающая в бойлер холодная вода нагревается трубами, по которым циркулирует теплоноситель системы отопления – таким образом установка не потребляет электроэнергию, а потребитель всегда имеет запас горячей воды. Также петлевая схема подключения трубопровода бройлера с рециркуляцией не позволяет остывать воде в трубах.


Общеизвестно, что при нагреве вода расширяется и в закрытом бройлере из-за этого повышается давление. Для компенсации к нему подключают вертикально установленный расширительный бак для систем водоснабжения, оболочка которого принимает на себя возросшее давление воздуха.

Рис. 12 Вертикальные расширительные баки для накопления воды в системах обезжелезивания

Запас воды

Для обеспечения автономного водоснабжения вовсе не обязательно устанавливать погружные или поверхностные электронасосы в водные источники и производить непрерывный водозабор. Альтернативный метод – кратковременный сбор воды и хранение ее запасов в накопительной емкости. Для его реализации на чердаке дома устанавливают накопительный бак, наполняют его водой из любого источника с помощью электронасоса, предусматривая разрыв цепи электропитания поплавковым выключателем, установленным на стенке накопительной емкости.

Недостатком способа сбора жидкости в накопительную емкость является неудобство ее размещения на чердаке, а также низкий напор без мембраны при малой высоте расположения (1 бар на 10 метров вертикального водного столба), не всегда достаточный для комфортного водопотребления.

Альтернатива данному варианту – использование накопительного гидробака большой емкости. Его можно разместить в любом месте дома и даже в подвале, а элементом, управляющим электронасосом, служит реле давления. В этом случае подобранный гидробак обеспечит значительно больший напор воды во внутреннем водопроводе по сравнению с накопительной емкостью на чердаке

Его второе немаловажное преимущество – нахождение внизу, благодаря этому подключаемый трубопровод не будет портить дизайн и эстетичный вид дома в отличие от накопительного бака, к которому придется протягивать линию по верху

Рис. 13 Схема монтажа гидроаккумулятора в системе со скважинным насосом

Забор воды из скважины

Технология подключения гидроаккумулятора к магистрали автономного водоснабжения с подачей воды из скважины была рассмотрена выше, в этом случае гидроаккумулятор обычно используют в составе насосной станции или размещает его отдельно, рядом со скважинным насосом. Бак также может находиться в доме, намного реже его помещают на поверхности в отдельной пристройке.

Забор воды из емкости

Не всегда водозабор производят для бытовых нужд и питья, нередко вода нужна в хозяйстве для полива огородов, автомоек, наполнения бассейнов или рукотворных прудов. В этом случае ее чистота не играет большой роли, и она может быть взята из различного вида источников или емкостей – озер, прудов, крыниц, бочек для сбора дождевых осадков. Использование поверхностных насосов при этом требует постоянного надзора, поэтому рационально применять для водосбора автоматически отключаемые насосные станции, в состав которых обязательно входит горизонтальный гидробак. Прибор предотвратит нежелательные гидравлические удары и обеспечит работу отключающей автоматики от реле давления, если оно не подходит, его отсоединяют от питания, меняют на реле сухого хода или на входе напорной трубы ставят переходник с реле протока.

Рис. 14 Схемы насосных станций для дома

Назначение гидравлического аккумулятора

Гидроаккумулятор поддерживает оптимальное давление и сохраняет запас воды

Конструктивные элементы гидробака: корпус, ниппель для подсоединения, прокладка из полипропилена и грушевидная диафрагма из резины, препятствующая контакту воды с внутренней поверхностью корпуса.

Помимо сохранения водного резерва, гидроаккумулятор также используется для таких целей:

  • поддерживание стабильного давления в водоснабжающей системе;
  • снижение частоты пуска и остановки напорного оборудования;
  • защита помпы от изнашивания;
  • предохранение от гидроударов.

Диафрагма, находящаяся внутри, герметично подключается к корпусу посредством фланца, оснащенного штуцером с резьбой для подсоединения к системе водообеспечения. Напор возникает благодаря воздуху между стенками прибора и диафрагмой.

Жидкость из колодца или скважины под давлением 1,5–2 атмосферы увеличивает в объеме присоединенную к системе водоснабжения мембрану. В результате происходит сжатие воздуха, что приводит к еще большему росту давления. При достижении определенного уровня посредством реле прекращается подача электричества, и помпа выключается. Дальше, по мере расходования резервного запаса, реле фиксирует снижение давления, запускает насосное оборудование и цикл повторяется.

Принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения

Алгоритм работы таких устройств разделяется на четыре этапа:

  1. Подача воды насосом во внутреннюю мембрану.
  2. По достижении нужного давления, отключение насоса, прекращение подачи воды.
  3. При открытии кранов – расход из бака при выключенном насосе.
  4. Снижение давления в резервуаре способствует прогибанию мембраны в обратную сторону, снова включается насос.

Реле давления, как и количество воздуха, давящего на мембрану, поддается регулировке в пределах диапазона, указанного производителем.

Так выглядит гидробак в разрезе

Статья по теме:

Насосная станция для частного дома. В публикации мы рассмотрим что это такое, область применения, особенности конструкции, принцип работы, достоинства и недостатки, критерии выбора, модели и производителей, установку своими руками.


Полезно знать! Чем больший объем у накопителя, тем шире и диапазон настроек. Большие баки позволяют реже включать насос, чем увеличивают его долговечность.

Гидроаккумуляторы нужно периодически обслуживать. Дело в том, что поступающий с водой воздух, скапливается внутри, что приводит к снижению работоспособности резервуара. Раз в 2-3 месяца через специальный кран или клапан стравливается скопившийся воздух (если не предусмотрен автоматический сброс). Гидробаки с автоматикой требуют только визуального осмотра и проверки протечек раз в полгода. Регулировка давления воздуха производится по мере необходимости.

Допускается установка нескольких гидробаков в одну систему

1 Назначение, устройство и принцип действия

Первоначально внесем ясность в терминах — гидробак и расширительный бак не есть одинаковые устройства. Гидроаккумулятор используется в системах водоснабжения частного дома, устроенных на подаче воде с помощью насоса из внешнего источника, тогда как расширительный бак устанавливается в системы отопления и горячего водоснабжения с целью стабилизации их давления и предотвращения возникновения гидроударов.

Рассмотрим основные функции гидробака в системах водоснабжения:

устройство предотвращает износ насоса из-за частого включения — поскольку в резервуаре постоянно содержится вода, насос будет запускаться только при его опустошении, что позитивным образом скажется на долговечности агрегата; гидроаккумулятор снижает вероятность возникновения гидроударов в трубопроводе при включении насоса, также он поддерживает стабильное давление в системе, предотвращая колебания напора при одновременном использовании нескольких кранов; бак обеспечивает постоянный запас воды, что особенно важно в загородных домах с проблемным электроснабжением.

Насосная станция с гидроаккумулятором

Устройство гидробака состоит из непосредственно металлического резервуара и находящийся внутри него мембраны, которая разделяет емкость на две камеры — одна для воды, вторая для воздуха. Камера для воды выполнена из бутила — санитарно безопасной разновидности резины, хранящаяся в ней жидкость не контактирует с металлическими стенками бака. Подача и отвод воды происходит через два резьбовых патрубка, к которым подключаются трубопроводы, патрубки имеют идентичный диаметр.

За регулирования давления в камере для воздуха отвечает пневмоклапан. Гидроаккумуляторы большого объема (100 литров и выше) оснащены обратным клапаном, который нужен для стравливания воздуха из водяной камеры. Аналогичную функцию в небольших баках выполняет запорный кран. Стандартное давление воздуха в гидроаккумуляторе — 1.5-2 Бар.

Принцип работы гидробака достаточно прост. Первоначально насос закачивает в бак воду, и когда накопительная емкость заполняется, реле давления фиксирует это и отключает насос, прекращая подачу. Далее по мере использования резерва воды реле определяет понижение давления, включает насос и цикл повторяется.

1.1 Разновидности гидробаков и особенности их расчета

В зависимости от формы корпуса данное оборудование делится на два типа — гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный.  Между ними имеется лишь одно конструктивное отличия — вертикальные баки объемом более 50 литров оснащены краном для стравливания воздуха, который накапливается в камере для воды и снижает эффективность работы устройства.  В горизонтальных баках объемом 50-100 л кран расположен в торцевой части сбоку корпуса.

Во всех гидроаккумуляторах объемом менее 50 литров стравливание воздуха из водяной камеры происходит посредством полного слива воды. Выбор формы бака осуществляется исходя из размеров помещения, где он будет смонтирован. Никаких хитростей тут нет — брать нужно тот резервуар, который лучше впишется в отведенное для него место.

Разновидности гидроаккумуляторов

Более сложным является выбор бака по параметру производительности. Тут нужен расчет оборудования, который поможет определить его требуемый объем.

Расчет выполняется по формуле: O = K*Rmax*(Dmax + 1)*(Dmin+1)/(Dmax-Dmin) — (P + 1), в которой:

  • K — коэффициент мощности подключенного к гидробаку насоса;
  • Rmax — наибольший планируемый расход литров воды в минуту;
  • Dmax — уровень давления воды в баке для выключения насоса (Бар);
  • Dmin — граница давления воды для включения насоса (Бар);
  • Р — давление воздуха в гидробаке (Бар).

Коэффициент насоса зависит от мощности его двигателя:

  • мощность 0.55-1.5 кВт — коэффициент 0.2;
  • 2-3 кВт — 0.375;
  • 4-5.5 кВт — 0.625;
  • 5-9 кВт — 0.875.

Расчет практически любых гидроаккумуляторов для бытовых стаций водоснабжения покажет, что необходимо использовать бак объемом 25-50 литров. Это оптимальный объем под большинство насосов для скважин и колодцев, которого будет достаточно для полноценного водоснабжения частного дома.

Брать гидроаккумулятор большего объема (75 и 100 л) имеет смысл при частом и длительном отключении энергоснабжения дома, когда нужен серьезный запас питьевой воды. В обычных условиях покупать бак «с запасом» бессмысленно, так как неиспользуемая вода в нем будет застаиваться и терять свои вкусовые качества.


С этим читают