Гидроаккумулятор в системе водоснабжения: функции и принцип работы

Принцип работы гидроаккумулятора

   Гидроаккумулятор (греч. hydor – ‘вода,’, лат accumulator – ‘собиратель’), гидробак для водоснабжения – вспомогательный агрегат в системе водопровода, защищающий систему от гидроударов.

Функции гидроаккумулятора:

• уравновешивает нагрузки и силу насоса, смягчая скачки давления на этапах включения — отключения оборудования;
• гасит гидравлические удары. Поэтому устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения предусматривает резьбу не меньше одного дюйма;
• сокращает число включений насоса;
• компенсирует утечки;
• создаёт запас воды в аварийных или нештатных ситуациях.

Как устроен гидробак

   Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения несложное – два основных элемента и вспомогательные.

   Основные:

• корпус с клапаном, регулирующим давление;
• мембрана. Расположена внутри корпуса, соединена с ним герметично кольцом-фланцем с резьбой для соединения с водопроводной системой;

   Вспомогательные:

• фильтр;
• вводы-выводы для воздуха и воды.

   Гидроаккумуляторы для водоснабжения как устройство, обеспечивающее ровный и стабильный поток воды, выпускают с мембранами двух видов: грушевидными (только вход воды) и «рукавом», он же «чулок», (вход и выход). Мембраны «чулком» ставятся на агрегаты ёмкостью от 100 л., «груши» – на меньшие ёмкости.

Какие бывают гидробаки

   Виды мембранных баков и их особенности классифицируют по назначению и способам монтажа.

   По назначению – промышленные, бытовые, под горячую или холодную воду.

   Гидробаки под разную температуру воды различают цветом. Для системы горячего водоснабжения (отопление) выпускают красные с мембраной, выдерживающей высокие температуры. Виды мембранных баков синих и их особенности определяются тем, что они сделаны для снабжения холодной водой; в них резина без вредных для здоровья примесей, мембрану можно менять самостоятельно.

    По способу установки производят вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы для водоснабжения.

   Устройство их различается методом снижения критического давления. У вертикальных сверху вмонтирован ниппель-воздухоотвод для сброса «лишнего» давления. В горизонтальных гидробаках воздух удаляется через присоединённый к трубопроводу блок с шаровым краном, выводным воздушным ниппелем в канализационный слив.

Зачем гидроаккумулятор системе водоснабжения и как он работает

   Принцип работы гидроаккумулятора в системе подачи воды основан на применении реле давления, подстроенного под установленные пороги максимума и минимума давления. Оно включает насос при падении давления ниже заданного предела (1,5 атм.), и отключает, когда давление повышается до 3 атм.

   Вода не может сжиматься. Поэтому, когда насос подключается или отключается, происходят скачки давления, увеличивающие износ деталей, сокращая период его службы.

   Принцип работы гидроаккумулятора предусматривает выравнивание давления. Включаясь, насос подаёт воду в кран и одновременно медленно заполняет гидроаккумулятор. Вода в ёмкости бака накапливается и, уплотняя воздух между мембраной и корпусом, медленно увеличивает давление, которое заполняет кран.

   При достижении 3 атм. насос отключается, вода расходуется из гидробака, давление падает до установленного предела, происходит включение насоса, он снова выдаёт воду в кран и наполняет гидроаккумулятор. Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения в быту предусматривает 1-1,2 атмосферы разницы между верхним и нижним порогами.

   Временной промежуток между включением и выключением (предельное количество включений насоса в час) для бытовых насосов составляет 20 вкл./час. Гидробак увеличивает время между включением-выключением, сокращает количество подключений насоса.

   Гидроаккумуляторы бывают разной ёмкости: 24 л (бытовые), 100, 300, 500 – промышленные. Чем больше ёмкость, тем реже включается и выключается насос.

   Предварительное давление в ёмкости устанавливается на одну-две десятые ниже, чем давление на этапе включения насоса. Это – норма.

Каков принцип работы гидроаккумулятора, если давление в нём меньше минимума и больше максимума?

   Если давление увеличено, гидробак вбирает в себя меньше воды, то есть уменьшается временной промежуток между включением-отключением. Если оно уменьшено, воды поступает больше, давление растёт выше допустимого предела. Это приводит к разрыву мембраны и, как следствие, – выключению гидроаккумулятора из системы.

Что ломается в гидроаккумуляторе и как поступать?

   Пневмогидробаки – устройства с большим запасом прочности для заданных давлений. Между тем причины поломок гидроаккумулятора и способы их устранения различны.

   Поломки, не связанные с нарушением мембраны:

1. Насос часто отключается. Причины:

• в ёмкости воздух недостаточно сжат. Нужно его подкачать;
• незначительная разница между давлением подключения — отключения. Необходимо сменить давление на реле давления;
• воздушное давление падает ниже контрольных цифр. Неисправен воздухоотвод, его требуется продуть, восстановив давление в корпусе.

2. Признаки поломки корпуса гидробака:

• из клапана на корпусе стало подкапывать;
• вода из-под крана идёт слабой струёй, хоть давление высокое, кран «плюётся» и «фырчит» водой;
• стрелка на манометре подскакивает вверх и падает к нулю.

3. Нет напора воды из-за низкого давления:

• слабая концентрация воздуха в гидроакумуляторе. Требуется подкачка;
• насос не накачивает базового давления – либо неисправен (отремонтировать), либо его параметры не соответствуют нагрузке (заменить на более мощный).

4. Неисправный ниппель, воздух уходит, давление в гидроаккумуляторе падает. Необходимо подтянуть гайку или заменить ниппель.
5. Повреждена мембрана:

• течёт вода из воздушного клапана;
• резкий перепад давления из-за быстрого слива воды из гидробака;
• стрелка манометре падает при нажатии на ниппель.

Как заменять мембрану в гидроаккумуляторе?

   Мембрану для гидробака делают из высокопрочной EPDM-резины, её срок службы около 10 лет. При нормальной работе с ней ничего не случается. Она лопается или рвётся о стенку корпуса, если не контролировалось давление воздуха в баке, если воздух вышёл.

   Замена мембраны в гидроаккумуляторе выполняется несложно.

1. Отключить насос, в системе скинуть давление.
2. Отвинтить болты, удалить фланец, достать рваную мембрану.
3. Поставить новую, не применяя герметик или прокладки. Применение клея в местах крепежей создаёт уменьшение трения между металлом и резиной. Следствием становится смещение края мембраны, уменьшение плотности соединения. Неплотный крепёж очень скоро приведёт к подтеканию воды.
4. Поставить фланец, закрутить болты.
5. Закачать воздух в гидроаккумулятор до 1,4-1,5 атм.
6. Заполнить водой насос, включить в розетку.
7. Закачать давление в системе.

   Приём установки новой мембраны в разборных гидроаккумуляторах для водоснабжения одинаков: устройство аппарата не зависит от его размеров.

   Гидробаки бывают с неснимающейся мембраной – производитель даёт гарантию, что она не порвётся ни при каких скачках давления. Если что-то произойдет – менять надо весь агрегат.