Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.

Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
2. Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
4. Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

Устройство гидроаккумулятора

Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.

Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.

В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.

Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.

Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.

В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.

В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.

Принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.

Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.

Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.

Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.

В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.

Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.

Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.

Схема подключения гидроаккумулятора

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

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.

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.

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.

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.

Как установить гидроаккумулятор?

Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.

Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.

Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.

Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.

Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.

При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.

Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.

Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.

Настройка реле давления

Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.

С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.

Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.

Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.

Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.

При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.

В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.

Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.

Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.

Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.

Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.

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) ,

• 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.

Ремонт и профилактика гидроаккумулятора

Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.

Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.

Причины поломок и их устранение

Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.

Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.

Устранить неисправности можно следующим образом:

• чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
• поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
• поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
• исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
• достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.

Чтобы избежать разгерметизации стыков и отопительного оборудования в систему монтируется гидроаккумулятор или расширительный бак . Этот узел обеспечивает постоянное давление – при расширении вода уходит в него и не вредит системе.

Роль в системе отопления

Основные задачи гидроаккумулятора:

• накопление в себе «излишков» теплоносителя при его расширении;
• удаление воздуха;
• восполнение объёма при возможных протечках или падении уровня воды (антифриза).

Существует два типа баков – открытого и закрытого типа. Второй вариант используется в большинстве современных отопительных систем. Это полностью герметичный гидроаккумулятор с мембраной или грушей (она используется в ёмкостях большого размера).

Устанавливаются гидроаккумуляторы только для отопления с циркуляционным насосом, так как эта система характеризуется высоким рабочим давлением.

Устройство и принцип работы

Аккумулятор имеет цилиндрическую, овальную или шарообразную форму. Изготавливается чаще всего из стали, покрытой порошковой краской.

Внутри баллона размещается камера из резины в форме мембраны или груши – это основной элемент оборудования, позволяющий регулировать давление. Устройства с плоской резиновой камерой ещё называют мембранным баком.

При расширении вода поступает в бак, расширяя резиновую камеру. А при остывании мембрана или груша возвращается в исходное положение – теплоноситель выталкивается обратно в систему.

Воздушную камеру наполняет воздух, а давление в этом отсеке устанавливается производителем и позволяет возвращать камеру (мембрану или грушу) в исходную позицию. Заводские параметры 1,5 атмосферы.

По цене такое оборудование вполне доступно хозяевам. Например, ёмкость на 18 литров стоит от 960 рублей.

Объём определяет не только стоимость, но и соответствие гидроаккумулятора конкретной отопительной системе. Поэтому перед покупкой производятся необходимые расчёты, чтобы определить вместимость бака и обеспечить правильную работу системы.

Закрытый бак позволяет компенсировать любой перепад давления, если его объём был подобран правильно – в соответствии с параметрами системы.

Как подключить?

Бак имеет два технических отверстия: патрубок для подсоединения к системе и отверстие на противоположной стороне, оснащённое клапаном для сброса избыточного давления в газовой (воздушной) камере.

На начальном этапе монтажа необходимо правильно подобрать место установки. Рекомендуется врезать гидроаккумулятор на трубу обратной подачи воды между последней батареей и отопительным котлом. Причём, чем ближе ёмкость к котлу, тем это лучше для стабильной работы системы – не будет резких перепадов давления.

Перед баком обязательно ставится обратный клапан и манометр для контроля показателей давления. Задача у клапана та же, что и у гидроаккумулятора. Этот узел компенсирует скачки давления, но рассчитан он на большую нагрузку.

Важно, чтобы к баку был обеспечен свободный доступ – в отдельных случаях хозяевам придётся самостоятельно регулировать клапан воздушной камеры.

Запрещено размещать запорную арматуру на отрезке магистрали между гидроаккумулятором и циркуляционным насосом! Арматура нарушит параметры гидравлического сопротивления.

Правильный подбор

Интересный нюанс: название данного оборудования зависит не от его конструкции, а от области применения. Если речь идёт о водоснабжении, бак называют гидроаккумулятором. А ёмкость, вмонтированная в отопление, с теми же конструкционными характеристиками будет называться мембранным или расширительным баком.

Но при этом важно учитывать информацию, указанную производителем. Каждое изделие имеет свою рабочую температуру и давление:

• до 4 атмосфер и до 120 градусов по Цельсию – для отопления;
• до 12 атмосфер и до 80 градусов – для водоснабжения.

По объёму подбирается не самый дешёвый бак, а соответствующий параметрам системы.

Расширительные баки закрытого типа и гидроаккумуляторы имеют примерно одинаковую конструкцию: прочная металлическая оболочка, разделенная внутри резиновой мембраной на две секции.

В одной секции находится вода, в другой воздух. При увеличении давления воды воздух сжимается, размер секции с воздухом уменьшается, а мембрана прогибается, вода вытесняет воздух. У прибора с одной стороны имеется подключение к системе водоснабжения, с другой – золотник для подкачки воздуха.

Но названия приборам присваивается не из-за конструктивных особенностей, а по предназначенияю.

Предназначение

• Расширительные баки предназначены для компенсации расширения воды вследствие нагревания в схемах отопления, а также горячего водоснабжения (ГВС).
• Гидроаккумуляторы предназначены для аккумулирования объемов воды под давлением в системах водоснабжения, в которых имеется напорный насос, для уменьшения частоты включения этого насоса и для сглаживания гидроударов. Дополнительная функция – запас воды пищевого качества до 1/3 от общего объема бака.

Нюанс в том, что и для горячего и для холодного водоснабжения применяется один и тот же прибор, но называться он может по разному, в зависимости от того что делает в конкретной схеме — либо накапливает (аккумулирует) запас воды, либо берет ее излишек при тепловом расширении.

• Особенность конструкции гидроаккумулятора чаще в том, что внутри находится не мембрана, а груша из пищевой резины, которая и закачивается водой. Вода с корпусом бака не контактирует.
• Расширительный бак для системы отопления выполнен с мембраной из технической резины, которая делит корпус на два отсека, а теплоноситель (не всегда вода) контактирует и непосредственно с корпусом.

Как различать

На вид все мембранные баки схожи между собой. Бытует мнение, что для системы отопления – красные, а водоснабжения – синие. Но оно не до конца верно, так как отдельные производители применяют другие цвета.

На самом деле приборы можно различить между собой только по техническим характеристикам, которые указаны на шильдиках на самих приборах:

• Все приборы для водоснабжения, в том числе и для ГВС – невысокая температура – до 80 град С, но повышенное давление – до 12Атм;
• расширительные баки для отопления – повышенная температура – до 120 град С, но низкое давление до 4 Атм.

Как работают схемы аккумуляции воды

Гидроаккумулятор в схеме водоснабжения сглаживает скачки давления, которые возникают при заборе воды из системы, т.е. при открытии крана, и уменьшают количество включений насоса, которое не должно быть более 50 раз в 1 час.

При заборе воды в объеме чашки, гидроаккумулятор отдаст этот объем, давление в системе понизится, но не на столько, чтобы реле давления включило насос. При заборе большего объема (например в объеме ведра), давление упадет на столько, что включится насос и наполнит прибор.


Расширительный бак в системах горячего водоснабжения и отопления принимает лишний объем воды возникающий при ее нагревании.

Если бы не было подобного устройства, то в нагревающейся замкнутой схеме очень быстро бы поднялось давление выше критического, так как жидкость практически не сжимается. Это приводило бы к сбросу воды с аварийного клапана давления, который обычно настраивается на давление в 3 атм.

На практике, если такой клапан постоянно пропускает воду, то это свидетельствует о неисправности аккумулирующего устройства. Если аварийный клапан отсутствует, то при нагревании произойдет разрушение самого слабого места системы.

Когда в системе горячего водоснабжения нужен расширительный бак

Это закономерный вопрос, ведь горячее водоснабжение может выполнятся по разному. Если имеется проточный нагреватель, например газовый двуконтурный котел, который нагревает струю воды непосредственно при ее заборе, то естественно расширительный бак не нужен.

Если в системе вода нагревается в замкнутом бойлере большой емкости (более 100 литров) то тогда требуется установка расширительного бака в дополнение к предохранительному клапану. На который надеяться не правильно, так как он вовсе не рассчитан на частое срабатывание и при частых включениях просто начинает течь.

Как подобрать объем прибора для отопления

Основной вопрос, который возникает у пользователя — какой объем такого водо-аккумулирующего устройства нужен? При этом пользователь хочет приобрести меньший объем, так как он дешевле. Но приобретать нужно тот, который подходит по расчету.

Объем расширительного бака для отопления будет зависеть от объема теплоносителя в системе, давлений – предельного и установленного.
Формула для расчетов объема приведена на фото:

Объем теплоносителя указан в проектных данных, или его можно высчитать сложив все внутренние объемы элементов системы, наконец, в готовой системе его можно посчитать при заливке ведрами.

Для домашней системы — расчет объема «без лишних мучений» — 1/10 от залитого теплоносителя.

Какое предварительно давление нужно задать

На заводе-изготовителе обычно воздушную камеру заполняют азотом до давления 1,5 бар. Мембрана при этом прогибается и ее видно через штуцер подключения. Сохранность заводского давления свидетельствует о том, что мембрана целая и прибор пригоден к работе.

Но в дальнейшем мембранный бак необходимо подготовить для работы в конкретной системе. Существуют следующие правила определения давления:

• В системе холодного водоснабжения гидроаккумулятор накачивается воздухом на 0,2 атм. меньше, чем нижняя настройка реле давления насоса. Чаще нижнее значение реле давления – 1,4 атм. (давление включение насоса) а верхнее – 2,8 атм. Соответственно первоначальное давление в приборе – 1,2 атм. Такая настройка позволит избежать гидроударов при разборе воды и быстрого износа мембраны.
• В системе горячего водоснабжения расширительный бак накачивается воздухом до давления больше, чем давление, при котором насос выключается (верхний предел срабатывания реле давления). В этом случае бак не будет отдавать остывшую воду в систему водоснабжения. Но застоя воды бояться не стоит, прибор сделан так, что груша постоянно омывается потоком свежей воды.
• В системе отопления – воздушная камера расширительного бака закачивается до давления на 0,2 атм. меньше, чем давление в холодной системе отопления. Обычно «холостое» давление в системе 1,5 атм, соответственно предварительно накачивается до давления 1,3 атм при холодной системе.

Как устанавливается

Обычное правило, что подключение к системе любого мембранного бака должно быть снизу, а воздушная камера сверху.

Но следует взять во внимание, что гидроаккумулятор можно разворачивать как угодно, подсоединение к водопроводу может быть, и сверху, и сбоку, ничего особенного в этом нет, если не имеется возражений производителя.

А подключение к отоплению должно быть только снизу прибора. Если это не соблюсти, и расположить воздушную камеру снизу, то при выходе из строя мембраны, при появлении в ней трещин, воздух тут же уйдет в систему отопления и завоздушит ее. Если же воздушная камера будет сверху, то и при растрескивании мембраны ничего страшного не произойдет, прибор сможет еще работать очень долгое время в обычном режиме.

На фото приведен пример схемы отопления с подключением в ней расширительного бака закрытого типа.

Сегодня нам с читателем предстоит выяснить для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения и как он работает. Кроме того, мы познакомимся с несколькими схемами водоснабжения, включающими это устройство. Итак, приступим.

Что это такое

Гидроаккумулятором называется емкость из черной или из нержавеющей стали, разделенная эластичной мембраной (как правило, грушевидной формы) на два отсека. Один из них в процессе работы заполнен водой, второй - воздухом.

Любопытно: в заводских условиях воздушный отсек нередко заполняется азотом. Бескислородная среда исключает коррозию стенок бака.

Если он используется для создания резерва воды или в качестве буферной емкости в системе с насосом, действует простое правило: больше - лучше.

А вот при выборе мембранного расширительного бака нужен расчет, учитывающий расширение воды в рабочем диапазоне температур.

При расчете не стоит забывать про то, что полный объем и вместимость мембранного бачка различаются примерно вдвое. На практике его объем обычно принимается равным 1/10 от объема бойлера.

Настройка и ремонт

Типовая неисправность мембранных баков - разрыв эластичной мембраны - уже упоминалась выше.

Для ремонта необходимо:

1. Отключить изделие от водопровода;
2. Открутить накидным или рожковым ключом удерживающие фланец болты;

1. Вынуть старую мембрану и установить на ее место новую;

1. Собрать мембранный бак и вновь подключить его.

Регулировка гидроаккумулятора для систем водоснабжения выполняется через штатный ниппель с контролем давления по манометру.

Для уменьшения давления достаточно нажать на ниппель и стравить воздух; для его увеличения бак накачивается велосипедным или автомобильным насосом (как вариант - компрессором).

Важный момент: в системе с насосом и автоматическим реле давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 10% ниже давления включения насоса. При несоблюдении этого правила нас ждут кратковременные перебои в подаче воды в момент опустошения мембранного бачка.

Схемы подключения

Как должна быть устроена система водоснабжения с гидроаккумулятором? Ответ вполне предсказуемо зависит от функций последнего.

Накопление воды

Бак подключается к водопроводу в любой его точке. На вводе водоснабжения монтируется обратный клапан, срабатывающий при падении давления в магистральном водопроводе и исключающий слив находящейся в гидроаккумуляторе воды.

Ресивер в системе с насосом

Гидроаккумулятор подключается к водопроводу в любой точке. Обратный клапан нужен и в этом случае. Инструкция по его установке определяется типом насоса: у погружного он монтируется на выходном патрубке, у поверхностного - на конце всасывающей трубы. В последнем случае перед клапаном желательна установка фильтра грубой очистки.

Насосная станция и резервная емкость

Довольно распространенная схема резервного водоснабжения, реализованная, в частности, в доме автора статьи - подача воды насосной станцией из накопительной емкости.

Зачем нужен в этой схеме гидроаккумулятор - мы уже выяснили: он стабилизирует давление во внутреннем водопроводе при включении насоса и делает его запуски более редкими.

У подключения емкости и насосной станции есть ряд тонкостей:

• Поплавковый клапан (такой же, как в сливном бачке унитаза) обеспечивает автоматическое наполнение резервного бака из магистрального водопровода. Клапан устанавливается в боковую стенку бака чуть ниже крышки;

• Входной патрубок насосной станции подключается к врезке в нижней части бака;
• Участок между емкостью и насосом должен иметь как минимум такой же внутренний диаметр, что и всасывающий патрубок. Иначе он будет ограничивать производительность насосной станции;

• Между емкостью и насосом должен стоять обратный клапан. Без него находящая в мембранном баке под давлением вода будет сливаться обратно в емкость сразу после отключения насоса;

• Поплавковый клапан подключается к вводу водоснабжения. После него (но до врезки напорной линии насоса) устанавливается второй обратный клапан или шаровый кран. В последнем случае система водоснабжения переключается с магистрального водопровода на емкость вручную; зато при закрытом кране вода во внутренний водопровод будет подаваться только из емкости.

Подсказка: постоянное обновление воды в баке не даст ей застояться и приобрести неприятный запах.

Борьба с гидроударами

Предназначенный для защиты от гидроударов мембранный бачок монтируется на вводе водоснабжения, до сантехнических приборов и подключаемой к воде бытовой техники. В случае коллекторной разводки воды допустима его установка на коллекторе.

Расширительный бак ГВС

Предназначенный для компенсации теплового расширения воды мембранный бачок подключается к водопроводу после бойлера или непосредственно перед ним.

Кроме него, в системе должны присутствовать еще два элемента арматуры:

1. Обратный клапан перед бойлером. Он поможет сохранить нагретую воду при отключении водоснабжения. Клапан ставится перед расширительным баком;
2. Предохранительный клапан. Он обычно ставится сразу после обратного и дублирует функции расширительного бака, сбрасывая избыток воды при угрожающе высоком давлении в водопроводе. Он, в частности, исключит повреждение бойлера и трубопровода при разрыве эластичной мембраны расширительного бачка.

Обязательно ли наличие мембранного бачка в такой системе?

Нет. Избыток воды вполне может быть сброшен через предохранительный клапан. Однако при значительном объеме бойлера количество сбрасываемой в дренаж воды будет исчисляться литрами, что несколько расточительно.

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на все накопившиеся у уважаемого читателя вопросы. Видео в этой статье наглядно покажет вам, как выполняется монтаж гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками. Успехов!

Гидроаккумуляторы отопления

Вы знаете, что такое гидроаккумулятор отопления? Нет, это не расширительный бак. В этой статье мы обсудим все важные моменты, которые касаются этой части системы обогрева. Чтобы не возвращаться к этому вопросу, сразу отметим, что такой вид накопителя применяется в основном только для твердотопливных котлов. Реже они могут устанавливаться в тандеме с газовыми нагревателями. О том, мы уже рассказывали в своих предыдущих работах.

Что из себя представляет гидроаккумулятор (ГА)

Неизвестно почему так получилось, но многие авторы считают, что гидроаккумулятор отопления – это экспанзомат. И такой парадокс наблюдается сплошь да рядом. Ну, с чего бы расширительному баку, который только компенсирует расширение воды быть гидроаккумулятором для систем отопления?

Если быть внимательными, то само название уже говорит нам о том, что этот прибор должен аккумулировать жидкость. Этой характеристике отвечают два прибора:

• гидроаккумулятор для холодной воды (экспансомат);
• буферная емкость в контуре обогрева (теплоаккумулятор).

Важно, не путайте экспанСомат с экспанЗоматом (расширительный бак). Возможно, в схожести названий таится эта путаница? Получается, что если мы рассматриваем только систему обогрева, то единственным гидроаккумулятором в ней является буферная емкость. Она хоть и не предназначена для накопления воды, но своему названию отвечает в полной мере. Так как вода в ней все же есть и она в процессе работы котла нагревается, то есть аккумулирует тепло. После того как нагреватель перестает работать, гидроаккумулятор для систем отопления отдает всю энергию, которую смог накопить.

Количество этой энергии напрямую зависит от объёма буферной ёмкости. Соответственно, чем больше в ней воды, тем больше тепла она сможет удерживать. С терминологией определились, теперь подробнее рассмотрим, как это все функционирует.

Как работает водяной теплоаккумулятор

Водяной аккумулятор для отопления выполняет следующие задачи:

• накопление энергии;
• стабилизация температуры рабочей жидкости;
• уменьшение количества загрузок топки;
• увеличение КПД котла;
• уменьшение расхода горючего.

Как один прибор может выполнять столько функций? На самом деле все достаточно просто, ведь все эти процессы взаимосвязаны.

В результате применения теплоаккумулятора вы получаете одни преимущества. Ваша система будет стабильной, а ее эксплуатация менее хлопотной, ведь подбрасывать дрова каждые четыре часа – не вариант для постоянного жилья.

То есть, водяной теплоаккумулятор для отопления одновременно забирает излишки тепла и выравнивает температуру в контуре. К тому же вода вбирает в себя практически всю энергию, высвобождающуюся в процессе горения. В трубу вылетает малая ее часть. Накопленная энергия никуда не исчезает, она отдается в виде теплой воды в контур, который, в свою очередь, греет воздух в помещении. Пока вода в ГА остынет, пройдет какое-то время, которое отсрочит следующую загрузку топлива в котел. Это экономит ваше время и деньги, при этом не надо переживать, что система неожиданно разморозится.

Как выбрать гидроаккумулятор

Когда дело доходит до выбора, то тут появляются мысли, а не сделать ли гидроаккумулятор для отопления своими руками. По сути никакой сложности в этом нет, по крайней мере, если вы не собираетесь монтировать в него дополнительные контуры низкотемпературного отопления и ГВС, а также электрический подогрев. Главное, чтобы емкость была герметичной и по возможности утепленной. Слой утепления уменьшит теплопотери, что увеличит эффективность теплоаккумулятора. Ниже представлена самая простая конструкция теплоаккумулятора:

Самая примитивная схема гидроаккумулятора

Форма бака может быть любой, если в контуре давление не превышает трёх атмосфер. А в автономной системе обогрева это условие соблюдается. Давление в гидроаккумуляторе системы отопления такое же, как и во всем контуре. Даже автоматические аварийные клапаны рассчитаны на такое давление. Поэтому форма больше зависит от того, куда вы его поставите. В общем, как удобно, так и делайте.

Можно добавить контур ГВС. Для этого в верхней части резервуара нужно вварить два патрубка. К ним изнутри крепится спираль, по которой будет циркулировать вода. Спираль обязательно должна быть в верхней части, так как там теплее. Схема приблизительно такая:

Схема гидроаккумулятора с контуром ГВС

Чем длиннее трубку вы вставите на подогрев воды для хозяйственных нужд, тем больше она прогреется. Преимущество самодельной буферной емкости в том, что вы ее всегда можете усовершенствовать, например, добавить еще тэны подогрева, которые будут работать от сети или же от солнечных батарей. В таком случае тэны лучше размещать в нескольких местах. Такое расположение дополнительных нагревателей позволяет более равномерно распределить температуру в резервуаре.

Гидроаккумулятор с контуром ГВС и ТЭНами подогрева

Если же вы склоняетесь к покупке серийной модели, то все что нужно будет сделать это:

• определится с количеством опций;
• сделать расчет гидроаккумулятора системы отопления;
• выбрать производителя.

Как понимаете, все эти факторы влияют на стоимость буферной емкости. Цены скажем недешевые, поэтому правильное определение вместительности очень важно. Нужно понимать, что объем гидроаккумулятора для системы отопления увеличит общий объём воды в системе, а это потребует большее количество энергии для ее нагревания. Соответственно котел должен быть более мощным. Поэтому рассчитанную мощность котла нужно увеличить хотя бы вполовину. Только это позволит вам поставить резервуар приемлемого размера.

Цикл зарядки теплоаккумулятора длится от загрузки топлива до его полного сгорания. Слишком большой резервуар за этот промежуток времени не прогреется до нужного уровня. Или же придётся делать несколько загрузок топлива, что недопустимо, так как мы с этим пытаемся бороться.

Делайте расчет гидроаккумулятора для отопления так, чтобы на один метр отапливаемого помещения приходилось четыре литра. Такое соотношение даст вам возможность уменьшить количество загрузок топлива, так что эффект будет ощутимым. Если взять меньший резервуар, то его действие будет несущественным, и проделывать столько работы из-за этого нет смысла. Кто-то подумает если ставить, так уж чтобы наверняка, но в этой ситуации нужно быть сдержанными. Следует правильно оценить возможности вашего нагревателя, перед тем как рассчитать гидроаккумулятор для отопления.

Как подключить водяной аккумулятор

Начнем с того, что буферный резервуар всегда находится между котлом и системой отопления, на то он и буферный. Обвязку можно делать разными способами. Это касается как подключения резервуара к котлу, так и к контуру обогрева. Здесь можно немного поэкспериментировать, главное, чтобы потоки теплоносителя двигались по нужным векторам. Теплоаккумулятор устанавливается в двух типах систем:

• гравитационной;
• с принудительной циркуляцией.

Вот простая схема установки гидроаккумулятора в герметичной системе отопления с расширительным баком закрытого типа:

Установка гидроаккумулятора в замкнутой системе отопления

Следует сказать, что если пропадет электричество, то без альтернативного источника питания контур функционировать не будет. Что нельзя сказать о гравитационном контуре. Ниже схема отопления с гидроаккумулятором (подключение к нагревателю):

Схема гравитационного отопления с гидроаккумулятором

Обратите внимание на то, что резервуар находится выше уровня котла. Разводка контура от резервуара к батареям должна осуществляться под наклоном. Это можно сделать по однотрубной или двухтрубной схеме. О мы писали несколько ранее. В принципе, вторая схема будет применима (даже более предпочтительна) и для герметичных контуров. В этом случае у котла есть так называемый конур разогрева.

Контур разогрева – это малое кольцо обвязки котла. Он нужен, чтобы вода в контуре нагревалась быстрее. Как только включается котел, начинается подогрев воды. Если кольца разогрева нет, то теплоноситель сразу уходит в теплоаккумулятор, а из него в трубы контура. В котел при этом поступает холодная вода из обратки. Получается, что пока батареи станут теплыми, котел должен прогреть много жидкости.

Если есть контур разогрева, то вода не попадает в систему, пока не достигнет определенной температуры. Это значение контролируется термостатическим клапаном и составляет около 60 градусов (в зависимости от настройки). Когда вода становится горячее, клапан подмешивает тепдоноситель из нижней части буферного резервуара. Получается, что и в контур вода всегда идет теплая и бак заряжается, а это нам и нужно.