Гидроаккумулятор – как выбрать и настроить?

Любая современная система водоснабжения нуждается в правильно выбранном гидроаккумуляторе. Чтобы правильно подобрать гидроаккумулятор для конкретной системы, нужно знать некоторые тонкости и нюансы. Сайт «Дачный ремонт» подготовил небольшую статью с информацией, что будет полезна любому, кто пожелает самостоятельно разобраться в вопросе.

В данной статье мы рассмотрим:

Гидроаккумулятор и его функции в системе водоснабжения.
Принцип работы гидроаккумулятора
Конструкция гидроаккумулятора.
Выбор гидроаккумулятора, на что обратить внимание?
Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения.
Правильная настройка и обслуживание гидроаккумулятора.
Выводы и полезные советы

Гидроаккумулятор и его функции в системе водоснабжения.

Гидроаккумулятор - это металлический бак, разделенный при помощи резиновой мембраны баллонного типа на две, полностью изолированные зоны. В каждой зоне поддерживается своя среда: газо-воздушная и водная. Благодаря эластичности мембраны в баке постоянно поддерживается равенство давления и он может выполнять свои функции.

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

обеспечивает запас воды для системы водоснабжения
защищает системы от гидравлических ударов и выравнивание давления
сокращает количество включений насоса (насосной станции) увеличивая срок его службы

Таким образом, гидробак в системе водоснабжения совершенно необходим. Пусть система может функционировать и без него, однако его наличие существенно продлевает срок службы оборудования, снижает воздействие на систему гидро-ударов и обеспечивает минимальный запас воды в случае отключения электроэнергии или поломки насоса.

Принцип работы гидроаккумулятора

Вне зависимости от конструкции, у всех моделей гидроаккумуляторов одинаковый и достаточно простой принцип работы. В газо-воздушной зоне по умолчанию создано давление в 1,5 атм. Когда гидро-бак подключают к системе и включают ее, вода нагнетается в грушу. Насос работает до тех пор, пока не наполнит бак, и давление не поднимется до верхнего предела, установленного при помощи реле давления. При наполнении бака происходит увеличение водной зоны, при этом объем газо-воздушной зоны сокращается, а давление в ней увеличивается обратно пропорционально объему. Пока в системе поддерживается давление, вода находится в состоянии покой. Как только давление начнет уменьшаться (откроется кран), воздух начнет давить на мембрану и вытолкнет воду из бака. Давление в системе будет снижаться до тех пор, пока не достигнет предела включения насоса. После этого насос включится, и будет работать, пока не закроют кран и в системе в целом (баке в частности) не установится давление равное верхнему пределу.

Конструкция гидроаккумулятора

В первую очередь, не стоит путать гидроаккумулятор и расширительный бак. Расширительный бак, имеет внутри мембрану, однако она диафрагменного типа, и вода в рабочей зоне контактирует с корпусом. Принцип действия у них схож, да и конструкция не слишком отличается, однако благодаря своей особенности расширительный бак не устанавливают в системе водоснабжения. Он предназначен для отопительных систем, где теплоноситель циркулирует по замкнутой системе, и не так сильно способствует коррозии метала. В системах водоснабжения же, где вода постоянно меняется, применяют гидробаки с мембраной баллонного типа.

Конструктивно в гидроаккумуляторе можно выделить следующие основные элементы:

Корпус
Баллонная мембрана
Фланец с резьбой для подключения
Ниппель для воздуха
Воздух (давление более 1,5 атм)
Крепления-ножки

На данный момент наиболее распространены баки со сменной баллонной мембраной (так называемая груша). В таких аккумуляторах вода не контактирует с металлическим корпусом, мембрана надежная и прочная, а при ее повреждении достаточно легко заменяется.
Стоит отметить, что гидроаккумуляторы бывают горизонтального и вертикального исполнения. При этом существенных отличий между ними нет и выбор зависит только от удобства монтажа. Небольшим отличием является способ стравливания излишков воздуха, но в обоих вариантах сделать это не на столько сложно, чтобы из-за этого останавливать выбор на каком-то из видов.

Для сравнения, расширительный бак выглядит так:

Резиновые уплотнительные кольца
Корпус
Воздух (давление более 1,5 атм)
Диафрагма (резиновая мембрана)
Вода под давлением
Фланец с резьбой для подключения

Выбор гидроаккумулятора, на что обратить внимание?

При выборе гидроаккумулятора нужно учесть следующие аспекты:

объем бака
материала мембраны
толщина и вид метала корпуса
толщина металла на фланце

Мембрана – здесь очень важен материал, из которого она изготовлена. В большинстве баков используется натуральная или искусственная резина. Если бак устанавливается на систему с питьевой водой, важно удостовериться, что мембрана выполнена из пищевого материала, не влияющего на качество воды.

Корпус – должен выдерживать давление в системе и хорошо переносить влажную среду. В принципе известные производители используют в производстве своих баков надежный материал достаточной толщины, поэтому волноваться не стоит. Однако и поинтересоваться толщиной стенок бака лишним не будет. Нормальной считается толщина 1,4-1,6 мм. Как можно догадаться, толщина стенок влияет на цену, поэтому выбор золотой середины остается за Вами.

На фланец – стоит обратить внимание отдельно. Он является слабым местом большинства гидроаккумуляторов. Если производитель сэкономит на толщине и качестве материала фланца, то он быстро выйдет из строя и не факт, что вы легко найдете ему замену. Поэтому фланец должен быть выполнен из оцинкованного металла толщиной не менее 1,4 мм. Если толщина всего 1 мм, то материал быстро износится и всего через полтора-два года бак выйдет из строя, начав пропускать воду.

Для большинства бытовых систем выбирают бак объёмом 50-100 литров. Такой бак обеспечит минимальные требования системы рассчитанной на семью из 3-4 человек, а мембрана не будет работать на пределе своих возможностей. Если взять бак меньшего объёма, чем требуется, мембрана постоянно будет испытывать повышенные нагрузки и быстро выйдет из строя. Кроме того слишком маленький бак может слишком быстро наполнятся, что приведет к частым преждевременным отключениям насоса, а это нежелательно.
Если необходимо создать определённый запас воды под давлением, то гидро-бак выбирают большего объёма. Здесь ограничений, кроме цены, нет. Если у вас есть средства и место, куда поставить бак максимального объема – смело ставьте.
Стоит заметить, что бак заполняется водой не полностью, а примерно на 1/3, и, видя цифру, например, 200 литров, нужно понимать, что бак вместит в себе всего 69 литров при нормальных настройках для бытовой системы. Чтобы выбрать бак по конкретному объему можно воспользоваться таблицей:

Параметры системы	Показатели
P воздуха, бар	0,8	0,8	1,8	1,3	1,3	1,8	1,8	2,3	2,3	2,8	3,8	4,8
P вкл. нас., бар	1	1	2	1,5	1,5	2	2	2,5	2,5	3	4	5
P выкл. нас., бар	2	2,5	3	2,5	3	2,5	4	4	5	5	8	10
Общий объем бака, л	Запас воды, л
35	10,50	13,50	8,17	9,20	12,08	4,67	13,07	9,90	13,75	11,08	14,93	15,38
50	15,00	19,29	11,67	13,14	17,25	6,67	18,67	14,14	19,64	15,83	21,33	21,97
80	24,00	30,86	18,67	21,03	27,60	10,67	29,87	22,63	31,43	25,33	34,13	35,15
105	31,50	40,50	24,50	27,60	36,23	14,00	39,20	29,70	41,25	33,25	44,80	46,14
150	45,00	57,86	35,00	39,43	51,75	20,00	56,00	42,43	58,93	47,50	64,00	65,91
200	60,00	77,14	46,67	52,57	69,00	26,67	74,67	56,57	78,57	63,33	85,33	87,88
250	75,00	96,43	58,33	65,71	86,25	33,33	93,33	70,71	98,21	79,17	106,67	109,85
300	90,00	115,71	70,00	78,86	103,50	40,00	112,00	84,86	117,86	95,00	128,00	131,82
400	120,00	154,29	93,33	105,14	138,00	53,33	149,33	113,14	157,14	126,67	170,67	175,76
500	150,00	192,86	116,67	131,43	172,50	66,67	186,67	141,43	196,43	158,33	213,33	219,70
600	180,00	231,43	140,00	157,71	207,00	80,00	224,00	169,71	235,71	190,00	256,00	263,64

Объем бака - очень важный параметр и влияет на то, какое количество воды будет запасено в баке. Минимальный объем гидроаккумулятора выбирают исходя из характеристик системы, в частности отталкиваются от показателя мощности насоса. Так для теоретического расчёта минимального объема бака можно воспользоваться формулой:

Vt = K x Amax x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax - Pmin) x (Pвозд. + 1)

Где, Amax — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
Pmax —давление выключения насоса, бар
Pmin — давление включения насоса, бар
Pвозд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

1 бар = 0,987 атм.

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	0,876

Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения

Процесс подключения к системе не сложный. Единственное правило при установке – не поднимать бак слишком высоко от пола. Так как вода в системе водоснабжения холодная, если повесить оборудование высоко, то в теплой влажной среде на стенках будет образовываться очень много конденсата. Он способствует коррозии и доставляет не мало хлопот.

Шаг 1.Выбор места установки

Гидроаккумулятор можно установить в любом месте системы, обычно это техническое отапливаемое помещение, иногда просто на кухне под раковиной.

Шаг 2.Подключение

Для монтажа потребуется специальный тройник подходящего диаметра для трубы со специальными обжимными прокладками. На прямолинейном участке кабель ввести не сложно, достаточно ввести кабель через тройник и протолкнуть его на всю длину. А вот с местами соединения и уголками придётся повозиться.

Шаг 3.Герметизация и проверка

Часто на бак ставят пятивыводной штуцер, к которому подключают реле давления, сухого хода и манометр. Так как бак необходимо периодически обслуживать, его подключают к системе через так называемую «американку» соединение позволяющее открутить трубу не вращая ее. Уплотняют резьбу резиновой прокладкой. В местах, где прокладки нет, используют герметики различных видов (анаэробный герметик, лента ФУМ, сантехническая нить, лен и т.д.).

Шаг 4.Подключение электроники и заземление

Никакой электроники у гидроаккумулятора нет, следовательно и подключать ничего не нужно. Однако зачастую его монтируют вместе с автоматикой, которая подключена к электросети. Поэтому оборудование обязательно нужно заземлить.

Для работы понадобится:

Гидроаккумулятор соответствующего объема
Пятивыводной штуцер
Уплотнение (резиновые прокладки, ФУМ, герметик и т.д.)
Пара разводных ключей

В общем на установку и регулировку греющего кабеля может уйти не более 60 минут времени с учетом проверки и заземления.

Правильная настройка и обслуживание гидроаккумулятора.

Казалось-бы что можно настраивать в баке? В случае с гидроаккумулятором правильная настройка очень важна. Хотя единственный параметр, который можно настроить, это давление в воздушной зоне бака. По умолчанию на заводе закачивают в бак давление равное 1,5 атмосферы. Это значение считается оптимальным и изменять его не рекомендуется. При этом многие заводы-изготовители закачивают в бак не воздух, а инертный газ (азот, аргон). Перед установкой бака в систему нужно обязательно проверить давление, ведь в процессе транспортировки и хранения давление в нем могло снизиться. Для этого в баке есть ниппель с золотником, как на автомобильном или велосипедном колесе. И проверяют давление так же, как и в колесе – при помощи манометра. Лучше всего использовать автомобильный механический манометр в металлическом корпусе. Есть электронные аналоги, но они дороже, а их показатели могут завесить от температуры и заряда батареи. Так же часто манометры есть на автомобильных насосах, его тоже можно использовать, тем более, если придётся подкачивать давление в бак. Если есть необходимость добавить давление в баке – воздух накачивают при помощи автомобильного насоса, если нужно снизить давление – его стравливают при помощи золотника. В идеале нужно закачивать не воздух, а газ, который использовал завод, однако это не всегда удобно, а, зачастую, и не нужно.

Изменение параметров давления в воздушной зоне может понадобиться, если необходимо изменить количество воды закачиваемого в бак. Если давление воздуха в баке снизить, то воды в него войдет больше и наоборот. Однако слишком низкое давление может привести к тому, что мембрана слишком сильно растянется и может касаться корпуса, что нежелательно. Слишком высокое давление увеличит нагрузки на насос. Поэтому давление в системе предпочитают регулировать настройками реле давления, а внутри бака оставляют давление равным 1,5 атм.

Гидроаккумулятор нуждается в периодическом обслуживании. Во время работы давление в воздушной зоне может снижаться, поэтому периодически необходимо его проверять и закачивать воздух до выбранного уровня. Проверять давление в баке нужно при выключенном насосе и спущенном давлении в системе. В водяной части бака так же может скапливаться воздух, попадающий туда вместе с водой. Его необходимо стравливать, для чего у бака есть специальные отверстия и клапаны. У вертикальных моделей такой клапан находится в верхней части, что облегчает процесс. В случае с горизонтальным расположением бака придется включить насос и стравливать воздух по принципу работы с батареями, стравливая до тех пор, пока не пойдет вода.

Выводы и полезные советы

Выбирая какой бак установить в своей систему, иногда стоит обратить внимание на исполнение бака (горизонтальное или вертикальное). В некоторых случаях тот или иной вид проще установить. Для баков большого размера иногда предпочтительнее горизонтальное исполнение, если необходимо лучше распределить вес, ведь наполненный бак весит достаточно много.
Лучше всего приобретать бак от известных фирм, особенно пользуются популярностью баки от итальянских производителей.
У горизонтального бака есть крепление под насос, что очень удобно при использовании поверхностного насоса, когда все оборудование находится в одном месте.
Давление в гидроаккумуляторе должно быть на 10% выше, чем нижний предел давления в системе (предел включения насоса)
Стоит заметить, что гидробак не создает давления в системе, эту работу выполняет насос. Он лишь сохраняет это давление
Для нормальной работы гидроаккумулятора в системе должен быть установлен обратный клапан, при этом его устанавливают между насосом и баком, как можно ближе к насосу.
Так как бак работает с электрооборудованием, его рекомендуется заземлять для защиты от блуждающих токов.
Лучше всего гидробак монтировать на пол или специальный каркас. В любом случае, даже если его монтируют на стену, не стоит поднимать его от пола выше, чем на 20-30 см. Это связано с обильным выделением конденсата в теплой влажной среде а, как известно, теплый воздух скапливается вверху помещения.
Гидроаккумулятор нельзя устанавливать в неотапливаемом помещении. Размерзание воды внутри может повредить мембрану и другие части обрудования.