Что такое гидроаккумулятор и как он работает?

Баки бывают горизонтальные и вертикальные, со стандартным делением по объему от 18 до 500 литров: 18, 24, 50, 80, 100 и т.д. Горизонтальные и вертикальные, они отличаются между собой незначительно:

· Горизонтальные подойдут для поверхностных насосов, ввиду наличия платформы для его фиксации на корпусе. Такой монтаж предпочтительнее, так как позволит сберечь пространство в помещении.

· Вертикальный бак подойдет для любого типа насоса, поверхностного или погружного, причем размещать их в непосредственной близости не обязательно.

Гидроаккумуляторы состоят из следующих основных частей:

· Металлический бак, который может быть разного объема.
· Эластичная мембрана, отделяющая воздушную полость от водяной. Пространство между стенками бака и мембраной заполнено инертным газом.
· Фланец, с помощью которого бак устанавливают на трубопровод.
· Ниппели для закачивания и выпуска воздуха из полостей.

Рабочее давление гидроаккумулятора - 10 атмосфер, а рабочие температуры изменяются в диапазоне от -10 до +100 градусов Цельсия.

Принцип действия гидроаккумулятора следующий.
Когда вода из трубы поступает в резиновую мембрану, мембрана растягивается, а газ, находящийся в свободном пространстве, сжимается, увеличивая тем самым давление на мембрану. Благодаря этому в системе водоснабжения сохраняется нужный напор. После того, как давление в мембране достигло определенного уровня, и бак наполнен водой, специальное реле отключает насос. При открытии крана вода вытекает из бака, давление падает, а насос включается вновь.

Основные функции гидроаккумулятора.

1. Основная задача гидроаккумулятора - уменьшение количества пусков насоса за определенный период времени, как правило, за час. Большинство производителей насосов в паспортах изделий прописывает количество включений насоса в час. Зачастую, это не более 20 включений в час для насосов мощностью 1,5-2 кВт и до 30 включений для оборудования мощностью до 1,5 кВт.

2. Не менее важна функция смягчение гидроудара, чтобы в момент включения насоса чрезмерное давление не разрывало соединения в системе. Рабочее давление гидробака устанавливают как минимум на 10% меньше того, при котором срабатывает автоматика включения насоса. Например, если насос стартует, когда давление, достигает значения 1,8 бар, то давление в гидробаке должно быть 1,5-1,6 бар, и это будет его минимальное рабочее давление. Чтобы эксплуатация устройства была безопасной, не следует превышать рабочее давление 8-10 бар.

3. Гидроаккумулятор сохраняет стабильное давление в системе водоснабжения.

4. Продлевает срок эксплуатации частей всей системы.

5. Создает небольшой аварийный запас воды.

6. Уменьшает потребление электроэнергии, не позволяя насосу часто включаться.

Как правильно выбрать нужный объем гидроаккумулятора?

Главный вопрос в том, как определиться с выбором гидроаккумулятора по его основной характеристике, объему. Данный параметр должен соотноситься с характеристиками насоса. Зачастую при выборе оборудования для водоснабжения дома, уделяется больше внимание подбору самого насоса, а при выборе гидроаккумулятора многие полагаются на свои собственные, не всегда верные суждения.

При выборе гидроаккумулятора можно просчитаться в меньшую сторону, так как физический объем бака часто ошибочно принимают за объем вмещаемой жидкости. Например, гидробак на 24 литра, воспринимают как резервуар с соответствующим объемом. Это совершенно неверно.

24 литра это объем самого корпуса, но так как бак является расширительным, в нем находится мембрана, зажатая фланцем. Остальная полость бака заполнена воздухом под давлением, и когда насос загоняет воду в бак, она сжимает имеющейся там воздух еще больше, тем самым занимает часть пространства бака. Но занять бак водой полностью, на 100% невозможно, если он рабочий и его мембрана исправна, а в сам полость между корпусом и мембраной закачан воздух.

Со временем, в процессе длительной эксплуатации, воздух может из бака выходить и позволит занимать все больше места в баке.

Таким образом, при рабочем давлении 2 бара и дельте в 1 бар, в баке будет порядка 50% воды от его физического объема, то есть практически все баки работают в среднем, на половину: из 100 литров в баке будет запас 50, из 80 - 40, и так далее.

Не стоит забывать, что слишком большой гидробак, будет просто занимать лишнее место, а вода в нем будет застаиваться, не успевая своевременно перекачиваться.

Итак, рекомендации по подбору гидроаккумулятора.

· Если гидробак приобретается для поверхностного насоса с мощностью не более 1000 Вт, достаточно гидробака в горизонтальном исполнении объемом до 24 литров.

· Для работы насосов с мощностью более 1000 Вт, подойдет 50 литровый бак.

Минимальный рекомендуемый объем вычисляется по следующей формуле:

V_t = K x A_max x ((P_max+1) x (P_min +1)) / (P_max - P_min) x (P_возд. + 1)

A_max - расчетный максимальный расход воды (литр/мин)

К - коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)

P_max - давление выключения насоса, бар

P_min - давление включения насоса, бар

P_возд. - давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

Пример: Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса «Водолей БЦПЭ 0,5-50 У» со следующими установками:

P_max = 3,0 бар

P_min = 1,8 бар

P_возд. = 1,6 бар

А_max = 2,1 м³/ч (35 л/мин)

K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)

V_t = 31,41 литр

Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора - 35 л.
Отметим, что бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии. Однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема. И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.

Важно:
Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.

При установке напорного бака необходимо соблюдать следующие требования:

1. Гидроаккумулятор необходимо устанавливать на ровной поверхности, как можно ближе к реле давления.

2. Чтобы избежать дополнительных гидравлических потерь, необходимо, чтобы диаметр соединительного трубопровода соответствовал диаметру напорного патрубка насоса.

3. В систему можно установить 2 или более мембранных баков, но давление в воздушной камере каждого из них должно быть одинаковым.

4. Перед запуском необходимо заполнить систему водой, открыть самый дальний кран и включить насос, чтобы удалить весь воздух.

Чтобы избежать сложностей и обеспечить эффективную работу системы водоснабжения, выбор и установку гидроаккумулятора стоит доверить специалистам - опытным, проверенным компаниям, которые проведут точные расчеты и предложат вам подходящий вариант, а также качественно смонтируют оборудование.

Гидроаккумулятор - важный элемент системы водоснабжения, позволяющий не просто создать запас воды, но и обеспечить нормальное функционирование и предотвратить поломки других составляющих системы. Надежные модели от проверенных производителей прослужат вам долго и обеспечат бесперебойную подачу воды.