Гидроаккумулятор – обязательный элемент в системах водоснабжения частных домов и дач. Его применяют вне зависимости от типа насосной автоматики – реле или частотный преобразователь. Он выполняет важные функции:
- создает буферный запас воды,
- обеспечивает нормальную работу автоматики и насоса;
- защищает арматуру от гидроударов.
Гидроаккумуляторы часто называют мембранными баками из-за наличия в них мембраны. Можно встретить и другие наименования. Например, пневмобак, потому что в его полости есть сжатый воздух. Или гидробак – из-за наличия в мембране жидкости. Но все же гидроаккумулятор – самое распространенное и верное название, потому что бак аккумулирует воду под давлением.
В материале расскажем:
- Какое оптимальное давление в гидроаккумуляторе в зависимости от используемой автоматики
- Как узнать, какое давление воздуха в гидробаке
- Как закачать накопительный бак
- Как обнаружить падение давления воздуха в гидробаке
- Как повысить или понизить давление воздуха в гидроаккумуляторе
- С какими проблемами в работе пневмобака можно столкнуться, и что с ними делать.
Какое давление воздуха должно быть закачано в гидроаккумулятор?
Давление воздуха в гидроаккумуляторе (или P0) системы водоснабжения – не константа. Значение выбирается индивидуально в зависимости от требуемых показателей системы водоснабжения. Это определяется несколькими параметрами:
- тип установленной автоматики и принципа ее действия (реле давления или частотный преобразователь – два основных устройства системы управления водяными насосами);
- потребности пользователей;
- настройки системы водоснабжения.
То есть, утверждать, что давление воздуха в гидроаккумуляторе всегда должно соответствовать одному значению – неправильно.
Мнение эксперта!
Во многих источниках говорится, что давление воздуха в гидроаккумуляторе насосной станции должно составлять 1,5 атмосфер. Это неверно. Более того, в большинстве случаев такое P0 будет избыточным, что приведет к некорректной работе автоматики водяного насоса. Другое заблуждение, что давление в гидробаке на 24 л будет меньше (или больше) давления в гидроаккумуляторе на 80 л или 100 л. Сам по себе объем пневмобака на рекомендуемый P0 не влияет.
Отвечая на вопрос, какое давление должно быть в гидроаккумуляторе, мы отталкиваемся от принципа:
- если автоматика насосной станции основана на реле давления, P0 должно быть на 10-15% меньше установленного порога включения насоса;
- если используется частотный преобразователь, P0 должно быть на 30-40% меньше того давления, которое поддерживает автоматика (выставленного на приборе).
А выставляемое давление (P0 на «частотнике» или порог включения насоса на реле) регулируется, отталкиваясь от потребностей пользователей, используемой сантехники, перепада высот между автоматикой и токами водоразбора – в общем, факторов, влияющих на этот параметр, несколько.
Кстати!
Обычно гидроаккумуляторы накачиваются воздухом, однако некоторые производители используют инертные газы, например, азот или аргон. Точное указание на вещество в пневмобаке может содержаться в технической документации. На наш взгляд, инертный газ лучше – он не содержит влаги и кислорода, как воздух, что минимизирует риск коррозии. По возможности лучше выбрать такой гидробак. Но вне зависимости от того, какой газ используется, требования по давлению одинаковые.
Требуемое давление воздуха в гидроаккумуляторе в паре с реле
Чтобы понимать, как работает гидроаккумулятор, посмотрим на его схему:
Схема гидроаккумулятора изнутри
Даже в пустом гидробаке полость между корпусом и мембраной заполнена воздухом (или другим инертным газом) под начальным давлением P0. Вода аккумулируется в мембране или, по-простому, груше. Когда пользователи открывают кран, сжатый воздух в пневмобаке воздействует на мембрану, «выталкивая» воду. Запас расходуется до тех пор, пока давление в системе не упадет до порога включения насоса. Пороги давления для включения и отключения (Pпуск и Pстоп) задаются на реле. Стандартные заводские настройки для Pпуск и Pстоп – 1,4 bar и 2,8 bar соответственно. В большинстве случаев этого достаточно для комфортного водоснабжения частного дома. Но иногда показатели нужно скорректировать.
Например, на втором этаже загородного дома установлен душ с гидромассажем. Многие производители данного оборудования рекомендуют давление 2 атмосфер для достаточного напора. Гидроаккумулятор с реле давления расположены на цокольном этаже. Из-за перепада высот при стандартных настройках Pпуск и Pстоп может не хватить. Значения нужно поднять, и тогда давление воздуха в гидроаккумуляторе увеличится соответственно.
О том, как отрегулировать настройки электромеханического реле давления, мы подробно рассказали в другом материале.
Важно!
При стандартных настройках реле типа РД-5 (РДМ-5) давление воздуха в гидроаккумуляторе должно составлять: 1,4*0,9= 1,26 bar.
Принцип работы реле давления в паре с гидроаккумулятором следующий:
- насос накачивает гидроаккумулятор;
- мембрана гидробака растягивается, пока ее заполняет жидкость;
- воздух в баке сжимается, давление растет;
- P в системе достигает заданного порога отключения насоса;
- реле выключает насос;
- пользователи постепенно расходуют воду;
- мембрана сдувается;
- давление в системе падает;
- при достижении порога включения реле запускает насос.
И так по кругу. Если хотите подробнее разобраться в том, как работает реле давления – читайте наш материал.
Что дает совместное использование гидробака и реле давления в результате:
- Смягчение гидроударов. Жидкость - несжимаемая среда. При закрытии крана в отсутствие демпфера автоматика не сработает своевременно. Насос продолжит качать, давление резко возрастет, что может повредить арматуру. Мембрана гидроаккумулятора смягчает гидроудары, выступая тем самым демпфером.
- Непрерывная подача воды без перепадов и сбоев. Обеспечивается благодаря тому, что в гидробаке всегда есть вода.
- Щадящий цикл работы насоса. Насосу не приходится постоянно включаться и отключаться при каждом открытии крана, что значительно продлевает его рабочий ресурс.
Чтобы правильно регулировать работу насоса, реле должно своевременно улавливать изменение давления. Поэтому его обязательно устанавливают в непосредственной близости к гидробаку: между ними не должно быть разветвлений, например, кранов и фильтров. Можно врезать гидроаккумулятор и реле давления в трубопровод по очереди с помощью тройников. Но проще использовать пятиходовой штуцер – тройник, в котором есть два дополнительных выхода для реле и манометра. Манометр, как и гидробак, должен находиться рядом с автоматикой, чтобы улавливать то же давление.
Схема подключения гидроаккумулятора к системе трубопровода через штуцер
Вообще, в подключении реле давления и гидроаккумулятора есть свои нюансы. Не будем останавливаться на этом здесь – мы подробно расписали их в отдельном материале.
Если не хочется углубляться в вопросы подключения бака, можно установить гидрофор (или станцию водоснабжения в сборке). Это комплексная система, в которую изначально входят насос, гидроаккумулятор, реле давления, манометр. Автоматика и манометр сразу расположены рядом с пневмобаком.
Гидрофор Джилекс ДЖАМБО 70/50 П-24
В любом случае, чтобы получить комфортное водоснабжение, важно правильно отрегулировать давление в гидроаккумуляторе новой насосной станции.
Почему давление в расширительном баке насосной станции – на 10-15% меньше Pпуск
Если давление в накопительном баке будет меньше этого значения, мембрана может чрезмерно растягиваться и контактировать с корпусом, что приведет к разрывам и прочим повреждениям резины.
Когда P0 сильно больше, происходит следующее:
- при пользовании водой давление постепенно снижается до 1,5 bar;
- вода расходуется из расширительного бачка;
- давление резко падает – это заметно по ослаблению напора и показаниям манометра;
- мембрана полностью «схлопывается» до включения насоса;
- поток в смесителях или других водопотребителях падает до нуля или около нуля;
- P опускается до 1,4 bar, реле включает насос;
- происходит скачок напора.
Для пользователя это будет восприниматься так, будто реле включает насос с задержкой.
Важно!
Для постоянного напора и защиты системы водоснабжения от гидроударов P0 должно быть на 10-15% меньше Pпуск. Так в мембранном баке сохранится проток жидкости, и при этом останется некоторый демфирующий объем. Это обеспечит непрерывность подачи воды и исключит перепады давления.
Обязательно проверяйте давление воздуха в новых гидроаккумуляторах перед запуском водопровода. На заводах они стандартно закачиваются с избытком для стандартных настроек реле давления. Например, предустановленное давление воздуха в гидроаккумуляторах Джилекс обычно 1,5 атмосфер. В гидробаках Unipump – 2 атмосферы.
Есть объемные гидроаккумуляторы, которые не устанавливают в частных домах – на 300 л, 500 л, 1000 л. Например, от производителей Belamos, Unipump, Джилекс и др. Как правило, их используют в системах водоснабжения нескольких домов, например, коттеджных поселков или СНТ. В таких системах создается больший напор, чтобы компенсировать потерю давления в трубопроводе. Поэтому предустановленное давление в таких гидробаках будет выше, чем в бытовых.
Гидроаккумулятор UNIPUMP 500л вертикальный
Что можно сказать по итогу. Как вы видите, давление воздуха в гидроаккумуляторе 24 л может совпадать с давлением в гидроаккумуляторе 50 или 80 л, потому что показатель P0 не зависит от объема бака. Значение имеет только заданный на реле Pпуск.
Однако объем гидробака должен соответствовать потребностям системы, поэтому важно с самого начала правильно определиться с литражом. Гидроаккумулятор для частного дома можно подбирать, так скажем, «на глазок». Мы обычно следуем такому принципу:
- гидроаккумулятор на 24 литра – для дачи;
- бак на 50 литров – для небольшого частного дома с одним санузлом;
- 80 л – 100 л – для загородных домов с двумя и более санузлами.
Но для более сложных систем водоснабжения – например, на несколько домовладений – такого подхода недостаточно. Здесь объем гидроаккумулятора нужно рассчитывать по формуле при проектировании системы. О том, как мы вычисляем необходимый объем гидробака согласно нормам, рассказали в отдельной статье.
Сколько атмосфер должно быть в гидроаккумуляторе с частотным преобразователем
Частотный преобразователь управляет (моделирует) подаваемым током на погружной или поверхностный насос посредством изменения его частоты Гц. Таким образом, прибор регулирует обороты двигателя насоса и объем подачи воды.
Датчик давления частотного преобразователя подключается к трубопроводу вблизи от гидробака. Это небольшое устройство, похожее на блок управления, выглядит так:
Частотный преобразователь Belamos FIM-10
Насос подключается в разрыв электрической цепи насосного оборудования.
Задача частотного преобразователя – поддерживать постоянное давление воды в системе, заданное пользователями вне зависимости от расхода. Например, мы установили на «частотнике» поддерживаемое давление в 2,2 bar. Открываем один кран. Пошел небольшой водоразбор, давление в системе начинает медленно падать. Автоматика увеличивает скорость подачи воды насоса ровно настолько, чтобы компенсировать текущий расход и сохранить постоянное давление на уровне заданных 2,2 bar. Если откроем еще несколько кранов, увеличивая расход – «частотник» соответственно увеличит обороты двигателя насоса.
Так, при работе частотного преобразователя давление колеблется в зависимости от интенсивности водоразбора около среднего значения. Чтобы поток воды был непрерывным, нужен некоторый запас воды. Поэтому оптимальное давление в гидроаккумуляторе с автоматикой на основе частотного преобразователя – на 30-40% меньше, чем установленное постоянное P в системе. Например, если давление в системе – 2,4 атмосфер, то P0 в мембранном баке должно составлять 2,4-30%=1,68 bar.
Мнение эксперта!
Рекомендованный объем гидроаккумулятора для насосной установки с «частотником» – не менее 2 литров, а рекомендуемый – 8 литров. Такого объема достаточно, чтобы автоматика успела отработать увеличения расхода, а вода в гидробаке не заканчивалась во время перенастройки преобразователя.
Расширительный бак или гидроаккумулятор – в чем разница
Принцип действия и устройство расширительных баков схожи с гидроаккумулятором. Но важно понимать, что между ними есть принципиальные отличия, обусловленные их назначением.
Расширительные баки используют в системах отопления (они преимущественно красного цвета) или горячего водоснабжения (белые баки). Их функция – компенсировать увеличение объема жидкости из-за теплового расширения.
Конструкция расширительных баков для отопления часто предполагает контакт теплоносителя с корпусом бака. Мембрана в таких устройствах натянута посередине конструкции.
Устройство расширительных баков
Это накопительные баки с диафрагменной мембранной. Как правило, в системах отопления используется подготовленная, деарированная вода с низким содержанием кислорода. Если залить обычную, металлические поверхности бака начнут коррозировать из-за растворенного кислорода. Вода контактирует с железом в радиаторах и в самом расширительном баке. Со временем кислород заканчивается, химическая реакция прекращается. На стенках бака образуется оксид железа, а жидкость приобретает бурый оттенок. Для отопления это абсолютно нормально.
Но внутри системы водоснабжения вода постоянно обновляется. Из-за пребывания растворенного кислорода в расширительном баке коррозия будет прогрессировать. Постепенно это приведет к разрушению корпуса бака и попаданию шлама в систему. Плюс, в расширительных баках для систем отопления часто используются мембраны из технической резины, которая выделяет вредные вещества. Водопроводная вода будет неприятно пахнуть резиной и станет непригодна для питья и приготовления пищи. Поэтому расширительные баки для систем отопления не подходят для бытового водоснабжения.
С мембранными баками для горячего водоснабжения все не так категорично. По принципу действия они близки гидроаккумулятору – вся вода попадает в грушу и не контактирует со стенками корпуса. Подобные баки обычно ставят на бойлеры (накопительные водонагреватели) объемом свыше 100 литров. В расширительных баках для ГВС применяется специальная термостойкая резина, которая долгое время служит при повышенной температуре. Она компенсирует тепловое расширение в бойлере при нагреве воды.
Такие расширительные баки, в принципе, можно использовать и для холодного водоснабжения. Они подходят для питьевой воды, приготовления пищи и других бытовых целей. Но данные баки дороже гидроаккумуляторов из-за специализированной термостойкой мембраны.
Мембранный бак для горячего водоснабжения
Как проверить давление в гидробаке?
Перед тем, как настроить давление в гидробаке, нужно убедиться, что в нем нет воды. Если груша будет растянута, то и давление воздуха будет выше, чем предустановленное.
Проверка гидроаккумулятора на герметичность и целостность мембраны
Сливать воду не нужно. Просто откручиваем крышку ниппеля («золотника») и нажимаем на затвор чем-то тонким, например, отверткой.
Если потекла вода, значит, мембрана прорвана. Измерять давление и накачивать такой гидробак бессмысленно – он неисправен. В подобном случае отталкиваемся от объема гидробака. Если он небольшой (24 л – 50 л), то проще купить новый. В крупных гидроаккумуляторах (80 л – 100 л), когда стоимость самой емкости ресивера значительна, целесообразнее заменить мембрану.
Мнение эксперта!
Многие пытаются определить разрыв мембраны по звуку – стучат по гидробаку, чтобы понять, заполнила ли вода отсек для воздуха. Это ненадежный метод. Конечно, если мембрана прорвана, звук будет глухим, ведь вся емкость залита водой. Но даже специалисты с большим опытом не всегда могут это определить. От качества работы гидробака напрямую зависит функционирование всей системы водоснабжения, так что лучше нажать на ниппель и убедиться точно.
Когда гидробак исправен, при нажатии на затвор ниппеля слышен свистящий звук – это выходит воздух под давлением. Если нет ни его, ни воды, значит, мембрана цела, но герметичность воздушной полости нарушена. Важно сразу понять, почему падает давление в гидробаке:
- Сначала стоит проверить исправность ниппеля. Есть старый способ проверки. Обмазываем ниппель мыльным раствором или просто слюной и ждем. Если пойдут пузыри, значит, в этом месте утечка. Можно туже затянуть примыкание ниппеля и проверить еще раз. Если давление воздуха в гидробаке по-прежнему падает, следует заменить ниппель.
- Воздух также может уходить по фланцу. Проверяется это аналогично – пузыри сразу покажут, где нарушается герметичность. Для начала стоит потуже закрутить болты на фланце. Возможно, это поможет. Но затягивать нужно равномерно. Если перетянуть одну сторону, воздух может уходить с другой.
Мнение эксперта!
Мы не рекомендуем гидробаки с фланцами из пластика. Они менее надежны, могут лопнуть или деформироваться при затягивании болтов. Лучше использовать бак с металлическим фланцем. Он дольше служит, и его легче затянуть, если герметичность воздушной полости нарушится.
- Иногда утечка воздуха происходит из-за коррозии или производственного брака. Чаще всего страдает шов на соединении частей корпуса. Также коррозия встречается и в области фланца. В подобных случаях мы не рекомендуем самостоятельно восстанавливать герметичность сварочными работами. При серьезной коррозии лучше пойти на полную замену гидроаккумулятора.
Шов на корпусе гидроаккумулятора особенно уязвим к коррозии
Кстати!
Мембраны для гидроаккумуляторов, как и расширительных баков, чаще всего изготавливают из резины EPDM (этилен-пропилен-диеновый каучук). Такие груши «не любят» отрицательных температур. Рекомендуемая – не ниже +5 градусов. При консервации водопровода на зиму для гидроаккумулятора лучше поддерживать положительную температуру (минимально 5 -10 градусов). Если не обеспечить этого на даче, можно переместить бак в теплое место. В противном случае срок службы мембраны сократится.
Как измерить давление воздуха в гидроаккумуляторе: пошаговая инструкция
В первую очередь отключаем насос от питания. Чтобы обесточить систему, вытаскиваем провод от насоса из розетки или выключаем автомат в щитке. Затем перекрываем кран на гидроаккумулятор.
Сливаем воду из гидробака. Если этого не сделать, манометр покажет давление примерно равное напору воды в водопроводе, но чуть ниже из-за дополнительного воздействия мембраны на воду в растянутом состоянии. Удобно, если в системе предусмотрен кран – он должен располагаться ниже ввода воды в мембранный бак. В противном случае вода не стечет и будет создавать остаточное давление.
Важно!
Измерять давление необходимо в пустом гидроаккумуляторе!
Если крана нет, можно открыть воду в самой нижней точке водоразбора в системе и дождаться, пока гидробак опустеет. В отдельных случаях, когда воду так просто не слить, гидроаккумулятор полностью отключают от водопровода. Например, если он стоит в узком кессоне, и его физически сложно обслужить на месте.
Мнение эксперта!
Об обслуживании гидроаккумулятора стоит подумать на этапе монтажа системы водоснабжения. Мы обязательно монтируем в гидробаки два крана: отсекающий, чтобы перекрыть отвод на гидроаккумулятор, и сливной – ниже уровня ввода воды в него. Последний позволяет сливать воду и из бака, и из «гребенки», на которой располагается узел ввода и система автоматики: реле давления или частотный преобразователь. Сам же гидроаккумулятор присоединяется через разъемные соединители типа сгона («американки»). Так его можно без проблем снять, чтобы проверить состояние корпуса, поменять мембрану или заменить бак на новый. Без быстросъемных соединений процесс усложняется. Например, когда труба просто опрессована, ее придется разрезать, а потом монтировать гидробак с нуля.
Отсекающий кран обеспечивает возможность перекрыть отвод на гидроаккумулятор, а сливной – сбросить давление (слить воду) без его демонтажа
Быстроразъемные соединения позволяют легко демонтировать гидроаккумулятор от системы и вернуть его на место после обслуживания
Когда вода полностью ушла из гидробака, замеряем давление воздуха манометром. Тем самым, что используется для автомобильных шин. Подойдет и механический, и электронный. Подключаем его к ниппелю и смотрим на результат. Используем показатели на шкале bar (не psi) – это привычные для нас атмосферы.
Измеряем давление в баке гидроаккумулятора: откручиваем крышку ниппеля, снимаем ее, подключаем манометр для шин и ждем, какое значение покажет стрелка
После измерения давления принимаем решение – подкачать бак или, наоборот, стравить воздух.
Важно!
Рекомендуется периодически проверять давление воздуха в гидроаккумуляторе в качестве профилактики, даже если по ощущениям проблем с водоснабжением нет. Конкретная периодичность проверок обычно указывается в инструкции к модели гидробака. В среднем – 2 года.
Как правильно накачать воздух в гидроаккумулятор?
Есть несколько способов накачать гидроаккумулятор. Так, можно использовать воздушный автомобильный компрессор для накачки шин. Правда, они обычно подключаются к прикуривателю или клеммам аккумуляторной батареи, где напряжение составляет 12 Вольт. Для грузовых автомобилей – 24 Вольт. Зачастую найти в доме источник питания на 12 Вольт проблематично, если нет аккумуляторной батареи или адаптера питания (инвертора) 220 В - 12 В. В этом случае можно демонтировать гидроаккумулятор и отнести его к автомобилю, чтобы закачать воздух.
Другой способ отрегулировать давление в гидробаке – использовать бытовой или производственный воздушный компрессор на 220 Вольт с насадкой для накачки шин. Манометр на пистолете показывает давление внутри гидробака – легко закачать воздух, ориентируясь на него.
Масляный воздушный компрессор ЗУБР КПМ-240-24 Н6 и его комплектация
Если используем компрессор (автомобильный или другой бытовой), действуем в таком порядке:
- Подключаем пистолет к ниппелю гидробака.
- Нажимаем на затвор пистолета, накачиваем немного воздуха и отпускаем. Смотрим на манометр и ждем. Стрелка сначала «взлетит» выше – в момент подачи воздуха манометр «чувствует» давление внутри ресивера компрессора. Когда мы отпускаем пистолет, стрелка медленно опустится до точного значения P0 в гидробаке.
- В несколько таких итераций закачиваем гидробак.
- Если P0 получилось избыточным, отключаем пистолет, нажимаем шток ниппеля и спускаем воздух. Снова проверяем значение на манометре. Доводим до необходимого.
После накачки гидроаккумулятора запускаем его работу заново. Подключаем к системе трубопровода, если приходилось отсоединять. Восстанавливаем электропитание насоса – включаем автомат или подключаем провод к розетке.
Когда система снова заполнится водой, стоит проверить, как она функционирует. Убедиться, что при подаче воды нет скачков напора, а давление находится в пределах нормы.
Мнение эксперта!
Вообще, гидроаккумулятор можно накачать и ручным велосипедным насосом. Вполне подойдет для пневмобаков на 5 л или 8 л. Но в случае с гидробаками на 24 л и больше это превратится в довольно утомительный процесс и потребует времени. В крайнем случае можно демонтировать гидробак и подкачать его на автозаправке или станции шиномонтажа.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе: краткий итог
Чтобы гидроаккумулятор для системы водоснабжения работал исправно и прослужил дольше, важно учитывать следующее.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть:
- при работе с механическим или электронным реле давления – 0,9xP включения насосной станции;
- при установленном частотном преобразователе – 0,7xP от поддерживаемого включения.
Уровень P0 в гидробаке следует периодически проверять. Со временем в работе мембранных баков могут появляться неисправности: рвется мембрана, нарушается воздушная герметичность корпуса, и давление воздуха снижается. Это влияет на давление в системе и правильность работы автоматики. Симптомы будут ощутимы, например, скачки давления или постоянное срабатывание реле.
Периодическая проверка поможет вовремя исправить проблемы и поддерживать P0 на должном уровне. Измерять давление рекомендуется раз в два года.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе измеряют без воды на пустом гидроаккумуляторе. Спустить жидкость можно через сливной кран. Если его нет, придется отсоединить бак от системы водоснабжения.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе на 50 литров может быть таким же, как на 80 литров, потому что этот показатель не зависит от объема бака. Он выбирается, исходя из заданного давления на «частотнике» или Pпуск на реле давления.
Если хотите провести систему водоснабжения в загородный дом или на дачу под ключ, обратитесь за консультацией к специалистам «Загород». Мы поможем выбрать подходящий гидроаккумулятор и корректно рассчитаем его объем, исходя из требований к системе и персональных предпочтений. Проведем пуско-наладку системы водоснабжения. Гарантия на выполнение работ – 2 года.
Регионы нашей работы:
- Санкт-Петербург,
- Москва,
- Псков,
- Новгород и соответствующие области.
Для связи со специалистом позвоните по номеру в шапке сайта или оставьте заявку – мы свяжемся с вами в ближайшее рабочее время.
Виталий Седунов,
генеральный директор компании «Загород»,
автор книги «7 ошибок при выборе и монтаже септика»
Комментарии