Где установить гидроаккумулятор для систем отопления

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

  • Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
  • К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
  • Pmax – давление при выключении насоса, бар;
  • Pmin – давление при включении насоса, бар;
  • Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

Pmax (бар) Pmin (бар) Pвозд (бар) A max (куб.м/час) K (коэффициент)
3.0 1.8 1.6 2.1 0.25

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Какой выбрать объем гидроаккумулятора водоснабжения

Чем чаще происходит смена фаз работы и простоя циркуляционных насосов в системе водоснабжения, тем выше энергопотребление и износ узлов и деталей в оборудовании гидросистемы. Поэтому целесообразно выбрать гидроаккумулятор в расчете на сокращение числа пусков электродвигателя насоса. Главным критерием в этом выборе является определение оптимального объема гидробака. При этом можно использовать как общие (приближеные) рекомендации, так вполне конкретные и точные методики расчета.

Для экономии электроэнергии и продления срока службы, насос должен пускаться не более 30 раз в час. Для ориентировочного подсчета объема придется учесть еще несколько параметров:

  • Производительность насоса (QH). Среднестатистический бытовой насос имеет производительность примерно 2-3 м3/час (2000-3000 л/час);
  • Полезный объем гидроаккумулятора (VЭФ). Это количество жидкости (воды), которое может быть извлечено из гидробака в пределах мин. и макс. давлений срабатывания реле. В жизни он составляет в районе 40% от общего объема емкости.

Чтобы обеспечить это условие, нужно выбирать ГА общим объемом, как минимум:

V_min=Q_H/(30∙V_ЭФ)=(2000…3000)/(30∙0,4)=170…250л

В случае, если объем воды в гидроаккумуляторе использовать в качестве резерва, например при отсутствии электричества, для семьи из 1-2 человек достаточно бака емкостью от 24 л. Для трех потребителей рекомендуются баки от 50 л, а для четырех и более — от 100 л.

Казалось бы — чем больше объем бака, тем лучше. Но не стоит забывать, что запас воды — это всего лишь дополнительный бонус и стремление к его увеличению может иметь минусы:

  • Такой гидробак занимает много места, а значит, придется иметь большое помещение для его размещения.
  • При большом объеме и незначительном потреблении, вода в баке может застаиваться.
  • Не факт, что минимальное количество пусков электродвигателя продлит насосу жизнь

Как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения частного дома

Перед покупкой следует рассмотреть все параметры гидробака

Особое внимание стоит обратить на:

  • объем резервуара;
  • тип расположения;
  • тип накопления энергии;
  • номинальное давление;
  • стоимость выбранной модели.

При покупке следует поинтересоваться у продавца-консультанта о наличии и стоимости сменных мембран или баллонов на выбранную модель и насколько они доступны в принципе. Нелишним будет проверить сопроводительную документацию и сертификат соответствия, а так же уточнить сроки гарантии на устройство.

Важная информация! Если планируется самостоятельная установка, нужно узнать, не является ли это поводом обнуления гарантийных обязательств. Некоторые производители обязывают покупателей нанимать профессиональных монтажников – это прописывается одним из пунктов договора о гарантийном обслуживании.

Довольно сложно разобраться в ассортименте подобной продукции. Сегодня на прилавках магазинов представлены изделия различных фирм. Для того, чтобы помочь читателю, рассмотрим наиболее известные и популярные среди населения.

Давление воздуха в гидроаккумуляторе

Те, кто уже хорошо представляют устройство гидроаккумулятора. знают, что внутри мембраны находится вода под давлением, а снаружи мембраны закачан воздух.

Давление воды внутри мембраны создается насосом и только насосом, а с помощью реле давления или блоков автоматики задается диапазон по давлению (Рвкл. и Рвыкл. ) в котором и функционирует вся система водоснабжения.

Максимальное давление воды, на которое рассчитан гидроаккумулятор, указывается на его шильде. Как правило, это давление составляет 10 бар, что вполне достаточно для любой бытовой системы водоснабжения. Давление воды в гидроаккумуляторе зависит от гидравлической характеристики насоса и настроек системы, а вот давление воздуха между мембраной и корпусом является характеристикой самого гидроаккумулятора.

Заводское давление воздуха:

Каждый гидроаккумулятор поступает с завода с предварительной закачкой воздуха. В качестве примера приводим значения заводской закачки воздуха для гидроаккумуляторов итальянской фирмы Aquasystem:

Давление предварительной закачки воздуха:

Фактическое значение давления предварительной закачки воздуха также указывается на этикетке гидроаккумулятора (pre-charge pressure).

Так какое конкретно давление воздуха должно быть в гидроаккумуляторе?

Для систем водоснабжения с реле давления:

Давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 10% ниже, чем давление включения насоса.

Выполнение данного предписания гарантирует наличие минимального остатка воды в гидроаккумуляторе на момент включения насоса, обеспечивая неразрывность потока.

Например, если насос включается при 1,6 бар, давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть около 1,4 бар. Если насос включается при 3 бар, давление воздуха должно быть около 2,7 бар.

Для систем водоснабжения с преобразователем частоты:

Давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 30% ниже, чем постоянное давление поддерживаемое преобразователем частоты.

Получается, что давление заводской закачки воздуха не является универсальным для всех систем, ведь давление включения насоса может регулироваться пользователем индивидуально и производитель баков не может его предугадать. Поэтому давление воздуха необходимо отрегулировать в каждой конкретной системе в соответствии с вышеуказанными рекомендациями.

Методика контроля и регулировки давления воздуха в гидроаккумуляторе

Проконтролировать и подкачать давление воздуха можно стандартным автомобильным насосом или компрессором, подсоединив его к ниппелю, который обычно располагается под пластмассовым защитным колпачком.

Чем больше объем бака, тем дольше приходится его накачивать. Для гидроаккумуляторов объемом от 50 литров настоятельно рекомендуем использовать компрессор.

При изменении (увеличении или уменьшении) давления включения насоса, не забывайте также изменить давление воздуха в гидроаккумуляторе. И не путайте данную процедуру с настройкой реле давления.

Со временем давление в воздушной полости гидроаккумулятора может снизиться, поэтому рекомендуется его регулярная проверка.

Интервалы контроля давления воздуха:

  • Если вы пользуетесь системой водоснабжения только в теплый период года. то контроль рекомендуется производить перед началом каждого нового сезона .
  • Если вы пользуетесь системой водоснабжения круглогодично, то проверку рекомендуется производить 2-3 раза в год .

Можно относиться к этой несложной процедуре как к плановому тех. обслуживанию, которое вполне реально продлит жизнь мембране.

Если вы заметили какие-либо странности в работе системы водоснабжения, имеет смысл сделать внеплановый контроль давления воздуха в гидробаке, а также давления включения и отключения насоса (контролируется по водяному манометру).

Кстати, стабильность давления воздуха в гидроаккумуляторе с течением длительного времени является одним из важных показателей его качества.

Советуем также прочитать:

Проверь статус заказа on-line

Заполните опросный лист и мы сами подберем подходящий вам насос

Устройство и принцип работы

От обычного накопителя гидроаккумулятор отличает более сложное устройство, которое заметно расширяет его функционал.

Он состоит из:

  • металлического корпуса;
  • внутренней мембраны;
  • ниппеля;
  • патрубка для воды.

Мембрана разделяет емкость на две части, одна предназначена для воды, а во вторую подкачивают воздух или инертный газ. В результате жидкость внутри устройства находится под определенным давлением. Это позволяет регулировать напор воды в системе.

О том, для чего нужен гидроаккумулятор, сможет рассказать каждый, кто хотя бы раз сталкивался с проблемой низкого напора в системе. Иногда задачу решают с помощью повышающего насоса, но ГА – более эффективный вариант.

Внутри гидроаккумулятора находится мембрана¸ которая разделяет устройство на две части: для воды и для воздуха, поэтому ГА также называют мембранным баком

Его устанавливают в системе после насоса на наружном или внутреннем водопроводе, конкретная схема зависит от характеристик системы. Вода поступает в емкость и накапливается там, при этом благодаря мембране внутри создается давление, необходимое для нормальной эксплуатации автономного водоснабжения с безотказной подачей воды в краны.

Обычный накопитель не гарантирует подходящих характеристик давления для водопровода, так как напор создается только из-за разницы в высоте расположения точки забора воды и емкости с водой. А вот с ГА не нужно поднимать бак на чердак или эстакаду, так как можно подкачать воздух, чтобы создать желаемый напор.

Современная техника, например, машинка-автомат, гидромассаж, джакузи, посудомоечная машина, способна функционировать только при нормативных значениях давления в водопроводной сети. Да и обычный душ удобнее принимать, когда поток воды достаточно сильный, а не течет слабой струйкой.

Гидроаккумулятор обязательно используют в комплекте с реле давления, которое управляет насосом, подающим воду из скважины, колодца и т.п., и манометром, предназначенным для контроля и отслеживания рабочих параметров независимого водоснабжения.

Реле давления и манометр нужны для автоматизации работы насоса¸ а фильтры очищают воду от ненужных примесей и защищают гидроаккумулятор от повреждений

Реле настраивают таким образом, чтобы по достижении выбранного пользователем давления насос включался и отключался. Когда в гидроаккумулятор наберется достаточное количество воды, и давление достигнет максимальной заданной точки, насос выключится. Этот показатель по понятным причинам называют давлением отключения.

В процессе использования воды давление в баке постепенно уменьшается. Когда оно достигает минимального заданного значения (это так называемое давление включения), насос начинает работать. Вода поступает в емкость, давление растет, достигает предела, после чего насос отключается.

Затем вода снова убывает из бака, когда хозяева дома открывают кран, давление падает, реле запускает насос и т.д. Если исключить из этой цепочки ГА и реле, насосное оборудование будет включаться каждый раз при открывании крана. Такое использование дорогостоящей техники нерационально, поскольку ресурс ее работы ограничивается определенным количеством включений-выключений.

Гидробак может поставляться как отдельный агрегат или в составе насосной станции. В первом случае его подключают к погружному насосу через реле давления

Кроме того, насос подает воду стремительно, что может обернуться таким явлением как гидроудар. Для водопровода этакие нагрузки нежелательны, они могут повредить трубы. А гидроаккумулятор – это прочное устройство, которое станет буфером и защитит систему от нежелательного воздействия.

Наконец, гидробак позволяет создать некоторый запас воды. Даже при отсутствии электроэнергии какое-то время можно будет пользоваться водой, хранящейся в ГА. Конечно, это не такой большой запас, как в накопителе, но и он может оказаться очень полезным.

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В одной части гидроаккумулятора 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 гидробаке 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 подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции

Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.

На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.

Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.

Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.

Схема для погружного насоса

Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.

При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.

Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.

Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.

Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.

Правила монтажа

При установке гидроаккумулятора, нужно, строго придерживаться определенных правил.

Первое, что нужно сделать, это подобрать участок в тепловой сети, где аппарат будет смонтирован.

Специалисты, настоятельно, советуют крепить расширительный бачок в обратную трубу, по которой циркулирует охлажденная вода.

Важно! Агрегат должен быть установлен пред насосным оборудованием. Для того, чтобы обеспечить максимальную защиту сети от резких перепадов давления рабочей жидкости, на выходе из отопительного устройства, нужно смонтировать предохранительный вентиль

Для того, чтобы обеспечить максимальную защиту сети от резких перепадов давления рабочей жидкости, на выходе из отопительного устройства, нужно смонтировать предохранительный вентиль.

У клапана то же предназначение, что и у гидроаккумулятора, но он способен выдерживать более высокие перепады давления.

Расширительный бак нормализует работу отопительной системы при незначительных скачках напора воды.

Прежде, чем приступить к монтажу, нужно выбрать место установки прибора. Не забывайте, что к устройству необходимо обеспечить свободный доступ, вам не должно ничего мешать добраться до регулировочного клапана воздушного отсека.

Между расширительным баком и насосом нельзя устанавливать запорную и регулирующую арматуру, она может существенно видоизменить гидравлическое сопротивление.

В помещении, где будет находиться гидроаккумулятор, температура воздуха должна быть не ниже 0 градусов. На поверхность приспособления не допускается воздействие механических нагрузок.

Приведение в действие редуктора для удаления воздуха из системы отопления частного дома, должно осуществляться, в соответствии с параметрами отопительной системы.

Если вы будете следовать всем вышеизложенным рекомендациям, то сможете собственными силами, без посторонней помощи, установить расширительный бачок.

В процессе выполнения работ следует строго придерживаться правил подключения, точно рассчитать оптимальный объем бака и использовать изделия, которые выполнены из материалов высокого качества.

Для чего нужен гидроаккумулятор в системах отопления, как его установить и настроить — предлагаем посмотреть в видеоролике.

Устройство и виды гидроаккумуляторов

Прежде чем заняться подключением гидроаккумулятора, необходимо познакомиться с его составляющими частями и назначением каждой из них.

Гидроаккумуляторы синего цвета предназначены для систем водоснабжения. Расширительные баки для отопительных систем имеют красный цвет

Схема устройства гидроаккумулятора: 1 – корпус из металла, 2 – мембрана , 3 – фланец с клапаном, 4 – ниппель для закачки воздуха, 5 – сжатый воздух, 6 – ножки, 7 – платформа для насоса

Гидроаккумулятором называется металлический резервуар, внутри которого находится мембрана из резины в виде груши. Резиновая (каучуковая) мембрана прикреплена к корпусу фланцем с патрубком.

Гидроаккумулятор накапливает воду, находящуюся под давлением. Давление в бытовых аппаратах (1,5 бара) создается при помощи воздуха, в производственных моделях – инертного газа.

Сжатый воздух можно закачать внутрь корпуса при помощи велосипедного или автомобильного насоса. Когда вода поступает внутрь бака, сжатый воздух предотвращает разрыв груши, оказывая сопротивление. С помощью его происходит и регулировка давления в гидроаккумуляторе. В процессе водоразбора вода из аппарата перемещается в систему.

Гидроаккумуляторы несколько отличаются по своему назначению, поэтому условно их можно разделить на 3 вида:

Для холодной воды. Подает и накапливает воду, защищает оборудование от гидроударов при скачках давления. Защищает насос от изнашивания в процессе частых включений.
Для горячей воды. Его отличие – способность функционировать в высокотемпературной среде.
Для отопительных систем (расширительные баки)

Они являются важной частью отопительных систем закрытого типа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector