Расчет гидроаккумулятора для водоснабжения частного дома

Гидроаккумуляторы известные еще как расширительные мембранные баки играют важную роль для напорной системы водоснабжения. При комбинации их с реле давления создается автоматическая станция, базой которой выступает погружной или поверхностный насос. Основное назначение гидроаккумулятора поддерживать и плавно изменять давление жидкости, функционирующей в системе. Что касается дополнительных опций, они заключаются в следующем:

•  Предупреждение гидроударов, возможных при изменении давления жидкости из-за изменения их скорости;
•  Поддерживать минимальный запас воды;
•  Ограничивать дублирующие кратковременные старты насоса.

Именно благодаря своим возможностям, гидроаккумулятор нормализует работу реле, автоматизирует подачу воды, исключая нестабильные подачи и перебои, вязанные с перегревом и поломкой э/двигателя. Для того чтобы сделать правильный подбор гидроаккумулятора для водоснабжения необходимо знать важные принципы.

Принцип работы гидроаккумулятора

Большинство потребителей считают, что гидроаккумулятор качает воду, но это предположение ошибочно, так как, за подачу отвечает насос, а он сохраняет созданное давление и поддерживает его до момента, пока пользователей не открыл кран.

Чтобы понять принцип функционирования данного устройства, стоит рассмотреть процесс детально. Бак гидроаккумулятора разделен мембраной на две части: 1-я — воздушная и 2-я — водяная. При подаче воды под давлением жидкость заполняет последнюю, расширяя мембрану и тем самым, сжимая воздушный отсек. Таким образом, давление с обеих сторон получается равным, однако оно будет расти до момента отключения насоса. Когда пользователь системы начинает расходовать воду, оставшийся в отсеке воздух давит на мембрану, а она в свою очередь выталкивает жидкость. Происходит постепенное снижение давления. В момент достижения определенного уровня срабатывает реле и вновь активируется работа насоса.

Критерии выбора гидроаккумулятора для водоснабжения

Перед тем как приобрести гидроаккумулятор, будущим пользователям необходимо определиться со следующими критериями:

•  Разновидность: вертикальное или горизонтальное устройство.
•  Объем.

Название полностью соответствует типу монтажа. Для того, чтобы определить установка какого плана целесообразнее, специалисты рекомендуют обратить внимание на способ ликвидации скапливающегося воздуха, образующего воздушные пробки. Откуда он берется? Не секрет, что в воде присутствует растворенный воздух, соответственно при функционировании водоснабжающей системы, он скапливается в различных местах. Для ликвидации на больших (более 100 л) горизонтального плана гидроаккумуляторах предназначен специальный ниппель.

На установках вертикального типа (более 100 л) воздух базируется поверху, поэтому ликвидировать его можно посредством воздухо-отделительного клапана, который отсутствует на всех гидроаккумуляторов с малым объемом. Исходя из этого, удалить воздух можно только полностью опорожнив систему. В качестве альтернативного варианта специалисты рекомендуют монтаж дополнительного шарового крана, или произведение периодического стравливания. Для этого необходимо отключить электропитание и открыть кран, душ и т.п

Подбор объема гидроаккумулятора к насосу достаточно трудоемкий процесс. Определить наиболее оптимальный объем достаточно сложно, потому как, данный показатель напрямую зависит от индивидуальных потребностей. Таким образом, производя расчеты важно учесть:  

•  Объективные факторы: количество исходных данных (т.е. сколько единиц сантехнических атрибутов и бытовой техники будет инсталлировано к системе), сколько потребителей планирует пользоваться системой;
•  Субъективные факторы: как часто планируется включать насос для заполнения гидроаккумулятора, что, если будет включено несколько единиц сантехники и т.д.

Примеры установки гидроаккумулятора

1. случай: потребитель планирует пользоваться водопроводным краном, душем и краном для полива. В данной ситуации он может не производить расчетов, т.к. решение по стандартной установке водоснабжения с гидроаккумулятором на 24 л – оптимальный вариант и даже если в дальнейшем пользователь увеличит количество точек по разбору воды, достаточно будет приобрести еще один такой же агрегат.
2. случай: в ситуации, когда количество точек 3 и менее и отсутствует канализация, специалисты гарантируют, что гидроаккумулятор на 50 л отлично справиться с поставленными задачами.
3. случай: если в доме установлена канализация, водопровод и прочее оборудование, то количество потребляемой воды значительно возрастает и в такой ситуации не обойтись без произведения расчета. Для этого, изначально необходимо определить расход воды по максимуму и узнать мощность насоса, далее подставить переменные в формулу:

Формула расчета обьема гидроаккумулятора

V_t = K x A_max x ((P_max+1) x (P_min +1)) / (P_max — P_min) x (P_возд. + 1), где

A_max —является расчетным показателем по максимальному расходу воды (литр/мин);

К — коэффициентом, зависящим от мощности электродвигателя насоса;

P_max —давлением отключения насоса (бар);

P_min — давлением для старта насоса (бар);

P_возд. — давлением в воздушной полости гидроаккумулятора (бар).

При возникновении сложностей оптимальным решением станет обращение к специалистам.

www.jeelex-pumps.ru

Зачем нужен гидроаккумулятор

Есть несколько причин, которые заставляют нас использовать гидроаккумулятор для снабжения водой загородного дома из автономного источника с помощью насоса. Вернее, заставить вас никто не может, но преимуществ это устройство дает немало, и не воспользоваться ими было бы глупо.

В их числе:

• Возможность поддержания давления воды в системе на определенном уровне даже при неработающем насосе;
• Возможность накапливать некий объем жидкости, и использовать её при отключении электроэнергии или поломке насоса;
• Возможность гасить избыточное давление в водопроводной системе и предотвращать разрушительные последствия гидроударов (см. Гидроудар в системе водоснабжения: отчего возникает и как избежать);
• Возможность не давать насосу включаться при каждом открытии водоразборного крана.

Обратите внимание. Любой насос рассчитан на определенное количество циклов включений и отключений в единицу времени. Если таких циклов будет больше, техника быстро исчерпает свой ресурс и выйдет из строя. А гидробак сокращает количество циклов, продлевая тем самым срок службы насоса.

Что нужно знать об особенностях гидроаккумулятора

Чтобы нормально и стабильно работало водоснабжение, рассчитать объем гидроаккумулятора – одна из первых задач. Решить её правильно помогают знания о том, что представляет собой этот агрегат, как он функционирует и как его настроить на оптимальный режим.

Конструкция

Это металлический бак, внутри которого находится резиновый баллон (груша), в котором аккумулируется вода. Между стенками бака и баллона закачан воздух.

Обратите внимание. В некоторых моделях, баллон заменяет диафрагма (мембрана), разделяющая внутренний объем бака на две полости – воздушную и водяную.

Гидробак оснащается фильтром и выводами для воды и воздуха. Как правило, штуцер для подключения к водопроводу ставится в нижней части емкости, а золотник с ниппелем для накачивания или стравливания воздуха в верхней. Но возможны и другие варианты конструкции.

Принципиальной разницы между двумя этими конструкциями нет. Единственное, на что стоит обратить внимание при выборе – на возможность замены внутренней мембраны своими руками в случае её износа.

В этом отношении, бак с резиновой грушей предпочтительнее. Чтобы сменить её, достаточно снять фланец, удерживающий баллон в металлическом корпусе.

Назначение

Подобные резервуары устанавливают не только в системах водоснабжения. Используются они и в автономном теплоснабжении от котла с насосом (см. Твердотопливный котел на отопление и водоснабжение в вашем доме).

Важно знать, что баки для тепловых систем окрашиваются в красный цвет, а для водяных преимущественно в синий, но могут быть и другие варианты – зеленый, хромированный.

В чем разница между ними:

• В расширительном баке для тепломагистралей, установлена мембрана, изготовленная из технической резины, способной выдерживать высокие температуры. Конструкция обычно неразборная, поэтому при повреждении внутреннего резервуара менять приходится бак целиком.
• Баллон в водяных гидробаках, сделан из пищевой резины, не оказывающей негативного влияния на вкус и свойства питьевой воды. Конструкция может быть как со съемной, так и с фиксированной мембраной.

Для справки. Баки с фиксированной мембраной стоят дешевле и обладают большим запасом прочности, но, в случае появления дефектов на резине, они подлежат замене. Тогда как гидроаккумуляторы со сменной мембраной или баллоном дороже, но при их повреждении достаточно поменять только внутренний резервуар.

Материал внутреннего резервуара

Пищевая резина, как материал для изготовления мембраны, тоже может быть разной и отличаться составом, устойчивостью к высокой или низкой температуре, долговечностью.

• Натуральная каучуковая резина очень эластична, но обладает низкой стойкостью к диффузии воды. Она выдерживает температуру от 0 до +50 градусов.
• Искусственная бутиловая резина менее эластична, но более долговечна. Рабочий диапазон температур от -10 до +100 градусов.
• Искусственная этилен-пропиленовая резина самая долговечная и надежная. Если инструкция к гидроаккумулятору содержит сведения о том, что мембрана изготовлена из пищевой резины EPDM, то можете быть уверены, что прослужит она долго даже при очень интенсивной эксплуатации. Критические рабочие температуры -50 и +130 градусов.

Объем бака – основной критерий выбора

Самый важный вопрос – как выбрать объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Чтобы ответить на него, нужно свести воедино множество данных. Это и производительность насоса, и оснащенность дома водопотребляющим оборудованием, и количество постоянно живущих в доме людей, и многое другое.

Но в первую очередь, нужно определиться, нужен ли вам этот резервуар только для стабилизации работы системы в целом, или есть необходимость в запасе воды на случай отключения электроснабжения.

Если дом небольшой и оборудован только умывальником, унитазом, душем и поливочным краном, а живете вы в нем не постоянно, сложных расчетов можно не производить. Достаточно купить бак объемом 24-50 литров, его хватит для того, чтобы система работала нормально и была защищена от гидроударов.

В случае же с загородным домом для постоянного проживания семьи, оборудованным всем необходимым для комфортного быта, желательно подойти к вопросу более ответственно. Вот несколько способов, с помощью которых вы сможете определиться с размером гидроаккумулятора.

По характеристикам насоса

Параметры, влияющие на выбор объема бака, это производительность и мощность насоса, а так же рекомендованное количество циклов его включения/выключения.

• Чем выше мощность агрегата, тем больше должен быть объем гидробака.
• Мощный насос накачивает воду быстро и быстро выключается, если объем резервуара небольшой.
• Достаточный объем позволит сократить количество повторно-кратковременных включений, тем самым продлив срок службы электродвигателя.

Для расчета вам потребуется определить примерный расход воды в час. Для этого составляется таблица, в которой перечисляются все потребляющие воду приборы, их количество и нормы расхода. Например:

Так как одновременно воспользоваться всеми приборами практически невозможно, для определения реального расхода применяется поправочный коэффициент 0,5. В итоге получим, что в минуту вы в среднем тратите 75 литров воды.

Как рассчитать объем гидроаккумулятора для водоснабжения, зная эту цифру, производительность насоса и учитывая, что включаться он должен не чаще 30 раз в час?

• Допустим, производительность равна 80 л/мин или 4800 л/час.
• А в пиковые часы вам нужно 4500 л/час.
• При безостановочной работе насоса его мощности вполне хватает, но вряд ли он проработает долго в таких экстремальных условиях. А если он будет включаться чаще 20-30 раз в час, то ресурс его иссякнет ещё быстрее.
• Поэтому и нужен гидробак, объем которого позволит отключать оборудование и давать ему передохнуть. При указанной частоте циклов, запас воды должен быть минимум 70-80 литров. Это позволит насосу одну минуту из каждых двух не работать, предварительно заполнив резервуар.

Это важно! Имейте в виду, что общий объем гидроаккумулятора и максимальный объем воды в нем далеко не равны. Вода занимает только примерно треть внутреннего пространства резервуара.

По формуле минимального рекомендуемого объема

Чтобы воспользоваться этой формулой, нужно знать установки реле давления, которое включает и выключает насос. Разобраться поможет следующая картинка:

• 1 – начальное давление Pвозд (при выключенном насосе);
• 2 – поступление воды в резервуар при включении насоса;
• 3 – достижение максимального давления Pmax и отключение насоса;
• 4 – расход воды при отключенном насосе. Когда давление достигает минимума Pmin, насос включается.

Формула же выглядит так:

• V = K x A x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) x (Pвозд. + 1), где
• А – это расчетный расход воды (л/мин);
• К – поправочный коэффициент из таблицы, определяемый в зависимости от мощности насоса.

Значения минимального (пускового) и максимального (выключающего) давления на реле, вы должны установить сами, в зависимости от того, какой напор в системе вам нужен. Он определяется по самой дальней от гидроаккумулятора, и высоко расположенной точке водоразбора.

Совет. Перепад между максимальным и минимальным значениями должен составлять 1-1,5 атм. А начальное давление Pвозд должно быть на 10-20% меньше, чем Pmin.

Чтобы выполнить регулировку реле давления, необходимо знать, как накачать гидроаккумулятор для систем водоснабжения воздухом, или стравить лишний. Для этого потребуется автомобильный насос, который подключается к баку через золотник.

Теперь можно вычислить объем. Для примера возьмем:

• А = 75 л/мин;
• Мощность насоса 1,5 кВт, соответственно К = 0,25;
• Pmax = 4,0 бар;
• Pmin = 2,5 бар;
• Pвозд. = 2,3 бар.

Получаем V = 66,3 литра. Ближайшие по объему стандартные гидроаккумуляторы, имеют объем 60 и 80 литров. Выбираем тот, что больше.

Форма, габариты

Возможно, для вас может иметь значение форма бака – вертикальная или горизонтальная. Например, если место для его установки ограничено по площади или высоте.

Кроме того при использовании резервуара большого объема убедитесь заранее, что по своим габаритам он элементарно пройдет в дверной проем или выберите другую модель. Сделать это несложно, так как выбор гидроаккумуляторов от разных производителей на нашем рынке довольно большой.

Заключение

Теперь вы имеете представление, как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Видео в этой статье тоже поможет произвести нужные расчеты и определиться. Если же вам не хочется глубоко вникать в этот вопрос, или вы не надеетесь на собственные знания, обратитесь к специалисту по водоснабжению.

moikolodets.ru

Как подключить гидроаккумулятор к скважине

Гидроаккумулятор поддерживает необходимое давление в водопроводе и сглаживает перебои в работе насоса.

Если в доме есть такой агрегат, то вам не нужен архаичный бак на чердаке.

Из статьи вы узнаете, как подключить гидроаккумулятор к колодцу или скважине.

Использование гидроаккумулятора

Как устроен и работает гидроаккумулятор? Основа агрегата – стальная емкость, разделенная эластичной резиновой мембраной. В одном отделении воздух, другое заполняют водой. Чем больше воды, тем сильней растягивается мембрана, уменьшая пространство первой камеры. Чем сильней заполнена вторая камера, тем выше давление в первой. Сжатый воздух давит на мембрану, повышая давление воды. Когда потребитель использует воду, давление снижается.

За верхней и нижней границами давления следит датчик, подающий сигнал на насос или блок управления. Когда давление воды в системе ниже установленного уровня (датчик и контроллер регулируют, подбирая необходимые границы срабатывания), включается реле насоса, и вода из скважины поступает в систему. При достижении необходимого давления насос выключается.

Плюсы и минусы использования гидроаккумулятора

Емкость аккумулятора в зависимости от модели составляет от 5 до 100 литров. Поэтому гидроаккумулятор, как место хранения воды, не выдерживает никакого сравнения с любыми баками. Стоимость 100-литрового гидроаккумулятора 10-15 тысяч рублей. Стоимость пластмассового бака емкостью 2-3 кубических метра 2-4 тысячи рублей.

Гидроаккумулятор применяют совместно с глубинным или дополнительным насосом, чтобы создать давление в водопроводе, необходимое для работы бытовых приборов. К примеру, стиральные и посудомоечные машины, проточные водонагреватели (колонки) не работают при давлении ниже 0,5-0,7 атмосфер (Бар).

Глубинные насосы и насосные станции подают воду с давлением 3-5 атмосфер. Работа с закрытой системой, из которой не отбирают воду, увеличивает износ насоса на 15-25 процентов. Поэтому воду, которую подает насос, запасают в баке для воды или гидроаккумуляторе. Чем выше установлен бак, тем больше давление. Каждый метр высоты увеличивает давление воды на 0,1 атмосферу.

Чем больше объем аккумулятора и меньше отбор воды, тем реже автоматика включает насос. Включение чаще 6 раз в минуту увеличивает износ насоса на 20 процентов. При включении чаще 10 раз в минуту, износ увеличивается на 30-40 процентов.

Применение гидроаккумулятора продлевает срок службы насоса, сокращая частоту включений/

Подключение гидроаккумулятора

Владельцы частных домов интересуются тем, как подключить гидроаккумулятор к скважине. Дальше вы узнаете, какие существуют способы подключения, и как выбрать тот или другой способ в различных условиях.

Схема «насос — обратный клапан – гидроаккумулятор — датчик давления». Это самая простая схема, которую применяют с погружными и полупогружными насосами. Насос подает воду в систему, к которой присоединен гидроаккумулятор. Сразу за аккумулятором устанавливают датчик давления, который управляет насосом.

Как выбрать насос для такой системы? Если вы расходуете больше 10 литров воды в минуту, то используйте центробежные насосы. Они производительней на 40-80 процентов, поэтому за минуту подают больше воды, чем вибрационные. Если расход меньше, используйте вибрационные насосы. При глубине до воды в скважине или колодце больше 3 метров используйте только центробежные насосы. Мощности вибрационных насосов не хватит для необходимого давления воды.

Если глубина до воды больше 30 метров, используйте полупогружные насосы.

Схема насос – обратный клапан – бак – дополнительный насос – гидроаккумулятор – датчик давления.

Такая схема снижает нагрузку на основной насос, потому что он работает в стабильном режиме до наполнения бака. Включайте и выключайте насос вручную или установите в баке датчик уровня воды для автоматического управления основным насосом. При такой схеме для основного и дополнительного насосов используйте погружные вибрационные насосы. Они дешевле, и их мощности хватит для потребления до 20 литров в минуту.

При более высоком расходе применяйте для основного погружной центробежный, а для дополнительного поверхностный центробежный насосы.

Использование насосных станций

Насосная станция – готовый агрегат, состоящий из поверхностного центробежного насоса, гидроаккумулятора емкостью 5-10 литров и датчика давления. Если до воды больше 5 метров, используйте насосную станцию как дополнительный насос и датчик давления, это вызвано особенностями работы поверхностных насосов.

Для чего станции дополнительный гидроаккумулятор. Насос станции, как и остальные виды насосов, плохо реагирует на включение чаще 5-6 раз в минуту. Емкости встроенного ГА хватает только для выравнивания перепадов давления при включении-выключении насоса. Подключив дополнительный ГА, вы обеспечите комфортные условия работы насоса и продлите срок его службы.

Вертикальный или горизонтальный гидроаккумулятор. Устройство вертикальных и горизонтальных ГА одинаково. Поэтому лучше тот, который больше подходит к вашим условиям. Если у вас много свободного места, используйте горизонтальный. Если свободного места мало, используйте вертикальный. На фотографиях горизонтальный гидроаккумулятор aquasystem и вертикальный reflex объемом 200 литров.

Где купить насосы, станцию, гидроаккумулятор и датчик давления? Эти устройства продаются в хозяйственных и строительных магазинах. Так же их заказывают через интернет-магазины.

При покупке не забывайте оформлять гарантию. Сложная техника время от времени ломается даже при правильном уходе.

Подключение гидроаккумулятора к глубинному насосу выполняйте с соблюдением правил техники безопасности, отключайте электричество, чтобы избежать случайного включения насоса. Давление в водопроводе 1,5-2,5 атмосферы, подключив гидроаккумулятор или датчик, проверьте все соединения на протечку.

Применение гидроаккумулятора продлевает срок службы насосов, повышает давление в системе водоснабжения. Правильное применение гидроаккумулятора превращает пластиковый бак для воды, два дешевых вибрационных насоса и недорогой датчик давления в полноценную насосную станцию. По своим показателям такая станция в 2-3 раза превосходит промышленные аналоги такой же стоимости.

Какой выбрать объем гидроаккумулятора (статья)

Какой тип гидроаккумулятора выбрать?

Гидроаккумуляторы бывают вертикальные и горизонтальные. Название полностью характеризует способ их установки. Какой из них выбрать, если габариты Вашего помещения позволяют использовать оба типа? Здесь мы рекомендовали бы обратить внимание на метод удаления скапливающегося воздуха внутри резиновой мембраны. Дело в том, что в системах водоснабжения в воде всегда находится растворенный воздух. Со временем при работе системы этот воздух выделяется из воды и скапливается в различных местах, образуя воздушные пробки. Одним из таких мест является полость А гидроаккумулятора. Для удаления этого воздуха, а также воздушных пробок, возникающих при монтаже и ремонте системы, в конструкции больших гидроаккумуляторов (100 и более литров) предусмотрен дополнительный ниппель, через который периодически стравливается скопившийся в системе воздух. При использовании вертикального гидроаккумулятора емкостью более 100 литров воздух скапливается в верхней части и может быть удален с помощью этого воздухоотделительного клапана.

В гидроаккумуляторах горизонтального типа удаление воздуха можно сделать с помощью дополнительного участка трубопровода, состоящего из выводного воздушного ниппеля, шарового крана и слива в канализацию. При этом стравливать скопившийся воздух следует периодически раз в месяц. Гидроаккумуляторы маленьких объемов не оснащены воздухоотделительным ниппелем. Поэтому выбор их типа осуществляется исключительно удобностью компоновки в Вашем помещении. Удаление скопившегося в них воздуха осуществляется периодическим полным опораживанием. Для этого в схеме трубопровода можно предусмотреть дополнительный шаровой кран. Кроме того, удалить воздух из систем с небольшим гидроаккумулятором можно просто путем переодического (раз в неделю) отключения электропитания установки и стравливания скопившегося воздуха через кран умывальника или душа или другой точки водоразбора, наиболее близко расположенной к гидроаккумулятору. Однако для большей эффективности эту процедуру следует повторить несколько раз. То есть выключить электропитание насоса, открыть кран холодной воды, полностью слить воду, закрыть кран и включить электропитание насоса. И так два или три раза подряд.

Как подобрать размер гидроаккумулятора?

Правильный подбор гидроаккумуляторов для систем индивидуального водоснабжения достаточно сложен. Существует большое количество исходных данных, которые необходимо учитывать. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать еще и субъективные факторы. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случиться, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?

Отметим, что до настоящего времени, по нашему мнению, никаких методик выбора размеров гидроаккумуляторов в России не было. Во-первых, потому что в России не было индивидуальных систем водоснабжения. Во-вторых, слишком разные требования у людей к таким системам. Мы предлагаем Вам методику подбора объема гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчета UNI 9182.

Начнем с того, что если у Вас в доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с гидроаккумулятором 24 литра. Смело покупайте ее. Она оптимальна в тех случаях, когда число постоянно проживающих людей в доме до четырех человек. Даже если Вам потребуется в перспективе увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объемом 24 литра.

Если у Вас дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях Вам достаточно гидроаккумулятора объемом 50 литров.

Методика же расчета предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ваннами и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды.
1. Определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек разбора в Вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.
2. Заполните таблицу 1. Ее вторая колонка представляет собой таблицу коэффициентов частоты использования каждого вида оборудования (Сx). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в Вашем доме (n). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на n. Просуммируйте значения этой колонки. Вы получите суммарный коэффициент потребления воды Вашего дома.

Таблица 1. Определение суммарного коэффициента потребления Су

Например, если у Вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то Ваш коэффициент потребления равен Су= 3+2+6+2=13. Ближайшее значение Су в таблице равно 12, следовательно Вам для нормального функционирования системы водоснабжения дома необходимо обеспечить максимальный расход около 36 литров в минуту.

4. Для определения объема гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час (а) допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз в час. Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Рmin и Рmax). Нижний порог Рmin для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог Рmax — 3 бар.

Тогда, для определения объема гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:

где V — полный объем гидроаккумулятора (литр),
Qmax — максимальное значение потребного расхода воды (литр/мин),
а — количество пусков системы в час,
Pmin — нижний порог давления при включении насоса (бар),
Pmax — верхний порог давления при выключении насоса (бар),
Po — начальное давление газа в гидроаккумуляторе (бар).

Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе

Какое первоначальное давление воздуха должно быть в гидроаккумуляторе? Если Вы установили гидроаккумулятор в подвале, то его минимальное значение легко подсчитать. Надо взять высоту в метрах от подвала до верхней точки Вашей системы водоснабжения. Например, для двухэтажного дома это 6-7 метров, трехэтажного — около 10 метров, потом прибавить к этому значению 6 и разделить на 10. Вы получите необходимое значение в атмосферах. Например, для двухэтажного дома 7 + 6 = 13 / 10 = 1,3 атмосферы. Это минимальное значение давления воздуха в гидроаккумуляторе. В противном случае вода из него не будет поступать на второй этаж Вашего дома. Однако завышать эти значения не следует, иначе в гидроаккумуляторе просто не будет воды. Обычно завод-изготовитель сам устанавливает давление воздуха в размере 1,5 атм. но может случиться так, что давление воздуха в купленном Вами гидроаккумуляторе будет другое. Следует первоначально проверить его обыкновенным манометром, подсоединив его к ниппелю гидроаккумулятора и при необходимости увеличить его с помощью автомобильного насоса.

Рекомендации по назначению порогов срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома

Разница порогов срабатывания Рmax — Рmin определяет величину объема воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. Чем больше эта разница, тем более эффективней работа гидроаккумулятора, но мембрана в этом случае нагружается сильнее и может разорваться.

Значение Рmin (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения Вашего дома. Например, если высота труб в Вашей системе равна 10 метрам, то тогда давление водного столба будет равно 10 метрам, что равно давлению 1 бар.

Каким должно быть минимальное значение давления Рmin? Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть равно гидростатическому, то есть в нашем случае 1 бар. Нижний порог срабатывания Рmin тогда должен быть несколько больше (на 0,1 бара) давления воздуха в гидроаккумуляторе.

Однако нам надо, чтобы система работала устойчиво. Наиболее критичной, с точки зрения стабильности работы, является наиболее высокая точка разбора (например кран или душ на верхнем этаже). Кран работает нормально, если перепад давления в нем не менее 0,5 бара.

Следовательно, давление должно быть 0,5 бара плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления газа в гидроаккумуляторе равно 0,5 бара плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора (расстояние по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора). В нашем случае, если гидроаккумулятор расположен в низшей точке системы водоснабжения, то минимальное значение газа в нем следует назначить 1 бар + 0,5 бара = 1,5 бара, а порог срабатывания (включения) насоса Рmin = 1,5 + 0,1 = 1,6 бара. Если гидроаккумулятор расположен в верхней точке, а датчик давления в нижней точке системы, то давление газа в гидроаккумуляторе следует назначить 0,5 бара, а порог включения насоса Рmin = 1,6 бара.

При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения необходимо учитывать несколько моментов, в первую очередь напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение давления. Однако необходимо учитывать:

1. В характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов

2. Напряжение в электрической сети часто не соответствует номинальному 220 В

3. При максимальных значениях напора расход насоса минимален и Ваша система будет заполняться очень долго

4. При длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются

Учитывая вышесказанное, мы рекомендуем назначать величину верхнего порога срабатывания на 30% ниже, чем максимальное значение напора Вашего насоса.

Однако первоначальным моментом при определении верхнего порога срабатывания является высота Вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения. Чтобы определить величину верхнего порога срабатывания, прибавьте к высоте Вашей системы водоснабжения 20 метров и разделите на 10. Вы получите давление верхнего порога срабатывания, выраженное в барах.

В бытовых системах водоснабжения рекомендуют назначать разницу между нижним и верхним порогами срабатывания в размере 1-1,2 бара. Это наиболее приемлемые значения.

1. Мембранный бак должен устанавливаться в месте, доступном для обслуживания, в котором бак будет защищен от механических повреждений, вибраций и атмосферных воздействий.

2. К верхнему патрубку бака рекомендуется присоединить группу безопасности, включающую предохранительный клапан, воздухоотводчик и манометр

3. Подключающий трубопровод должен подходить к баку снизу.

4. Пример установки мембранного бака показан на рисунке.

5. Перед сдачей системы в эксплуатацию система подлежит гидравлическому испытанию. Каждый гидроаккумулятор проходит заводское испытание давлением, в 1,5 раза превышающее рабочее. Продолжительность заводского испытания повышенным давлением составляет 30 мин. Если при гидравлическом испытании системы предусматривается превышение параметров, то перед испытаниями бак должен быть отсоединен от системы и подводящий трубопровод заглушен.

6. Перед монтажом бака необходимо проверить манометром давление мембраны.

Указания по эксплуатации и техническому обслуживанию

При эксплуатации мембранного бака необходимо не реже 1 раза в месяц проверять давление газовой подушки. В случае отклонения от расчетных данных, давление следует откорректировать.

В случае необходимости в замене мембраны, работы надлежит выполнять в следующей последовательности:

перекрыть участок системы, на котором находится бак, и слить с него воду;

отсоединить бак от подводящего трубопровода;

разболтить контрфланец и снять его;

через открывшееся отверстие бака вынуть мембрану;

продуть внутреннюю полость бака сжатым воздухом;

подготовить к установке новую мембрану, для чего присыпать его наружную поверхность тальком;

установить новую мембрану таким образом, чтобы фартук мембраны плотно прилегал к фланцу бака;

установить на место контрфланец и заболтить его;

произвести подкачку воздуха газовой подушки до расчетного значения, и присоединить бак к системе.

Как правильно выбрать гидроаккумулятор для скважины

Обустройство водоснабжения при использовании скважины требует установку гидроаккумулятора. Правильно подобранный объем резервуара и необходимое давление обеспечат потребителя требуемым запасом воды даже на последнем этаже здания. Но большой модельный ряд от разных производителей затрудняют выбор оптимального варианта устройства. Технические характеристики, советы пользователей и обзорное видео от специалистов помогут в решении данной проблемы.

Обустройство системы водоснабжения в частном доме или на даче может выполняться двумя способами: использование централизованного водопровода или бурение собственной скважины. Если первый вариант не вызывает затруднений и вопросов по монтажу, то со вторым не все так просто. Помимо оборудования скважины и прокладки труб необходимо обеспечить определенный запас воды и необходимое давление в системе. Решением подобных затруднений является приобретение гидроаккумулятора (гидробака).

Конструкция и принцип работы устройства

Прежде чем начать поиски нужной модели оборудования необходимо ознакомиься с его конструкцией и принципом работы. Гидроаккумулятор – резервуар определенного объема, который создает в системе водоснабжения необходимый запас и давление для подачи жидкости в самую высокую точку забора воды. Конструктивно он выполнен в виде стального бака, внутреннее пространство которого разделено на две части резиновой мембранной. Мембрана имеет грушевидную форму и соединяется с баком при помощи фланца. Соединение с трубопроводом осуществляется при помощи резьбового соединения.

Принцип действия гидробака основано на применении сжатого воздуха, который закачивается во внутреннее пространство между металлическим корпусом и мембраной под давлением 1,5 – 2 бар. При открытии водопроводного крана сжатый воздух начинает воздействовать на резиновую мембрану, которая начинает сжиматься и вытеснять воду через выходной клапан. В момент, когда объем жидкости в резервуаре доходит до своего минимального значения открывается впускной клапан и вода начинает заполнять мембрану, и процесс повторяется сначала.

В вертикальном гидроаккмуляторе воздухоотделение происходит автоматически, в горизонтальном — вручную

Для нагнетания давления до необходимого значения в конструкции гидробака предусмотрен ниппель для накачивания воздуха. В ходе эксплуатации, при проведении монтажных или ремонтных работ в резервуаре возникают воздушные пробки. Избыточное давление стравливается через специальный клапан для удаления воздуха.

Внимание! Эксплуатация гидроаккумуляторов осуществляется при выключенном насосе, и применяется для компенсации гидроударов в системе водоснабжения производственных или жилых зданий.

Разновидности гидроаккумуляторов

В зависимости от способа установки оборудование делится на два типа:

При достаточной площади для установки этих двух разновидностей оборудования в выборе между ними следует руководствоваться методом стравливания лишнего воздуха. В вертикальной конструкции клапан избыточного давления расположен вверху, согласно месту нахождения газа. В горизонтальном исполнении удаление воздуха осуществляется с помощью вспомогательного трубопровода, который оборудуется шаровым краном, воздушным ниппелем или сливом в канализационную систему. Если в первом случае воздухоотделение происходит в автоматическом режиме, то во втором эту процедуру необходимо производить вручную с периодичностью несколько раз в месяц.

Внимание! Средствами удаления излишнего воздуха оснащаются гидроаккумуляторы объемом 100 л и более. Стравливание избыточного давления в моделях до 100 л осуществляется путем полного опорожнения резервуара через дополнительный трубопровод или ближайшую точку забора воды.

Критерии выбора

Гидробак является ответственным элементом системы водоснабжения, к которому предъявляются высокие требования по следующим критериям:

• максимальное давление;
• надежность конструкции;
• экологичность;
• простота обслуживания.

Оптимальные значения этих критериев подбираются в зависимости от назначения и условий эксплуатации данного оборудования. Перед началом расчета необходимого давления, которое должно создавать устройство, следует определиться с его условиями эксплуатации:

• сокращение периодичности включения насоса;
• обеспечение необходимого давления при неработающем насосе;
• необходимость в определенном запасе воды;
• устранение пикового водопотребления.

Современные насосы для бытовых нужд имеют производительность 30 л/мин, и их не рекомендуется включать несколько раз в течение одной минуты. Если учесть, что в гидроаккумуляторе воздух и вода делят внутреннее пространство пополам, то для уменьшения циклов работы насоса понадобится резервуар с объемом 80 – 90 л.

Необходимый запас воды определяется в индивидуальном порядке, в зависимости от ее потребления. Для компенсации пикового водопотребления необходимо суммировать объем жидкости всеми точками забора во время эксплуатации в один момент времени. Данный расчет можно выполнить из условия потребления каждой точкой:

• санузел – 1,5 л/мин;
• душ – до 12 л/мин;
• мойка посуды – до 9 л/мин;
• кран в ванной – до 2 л/мин.

Расход воды бытовой техники: стиральная. посудомоечная машина и т. д. указывается в паспорте к оборудованию. Его также необходимо учитывать в вычислении объема.

Расчет требуемого давления в системе водоснабжения дома определяется в зависимости от количества этажей здания и месторасположения оборудования. При установке гидробака в подвальном или цокольном помещении минимальное значение давления вычисляется следующим образом. К высоте от подвала до последнего этажа приплюсовываем 6, для получения значения в атмосферах полученный результат следует разделить на 10. Для получения оптимального значения к полеченному результату следует добавить 5 %.

Облегчить жизнь на даче и автоматизировать процесс подачи воды поможет гидроаккумулятор

Совет. Установка гидроаккумулятора в непосредственной близости с насосом повышает эффективность и работоспособность оборудования.

Надежность

Металлический корпус должен изготавливаться из высокопрочной стали. Сварные швы не должны иметь раковин, сколов или выщерблин. Толщина стенок определяется в зависимости от максимального давления, минимальное значение 5 мм. Рекомендуется приобретать модель оборудования с фланцем, изготовленным из нержавеющей стали. Он устойчив к воздействию коррозии и имеет продолжительный срок службы.

Экологичность

При эксплуатации устройства его резиновые компоненты должны быть изготовлены из материалов, предназначенных для пищевых продуктов. Из них не должны выделяться вредные и ядовитые вещества. Поэтому рекомендуется приобретать оборудование с «грушей» изготовленной из натурального каучука.

Правильно подобранная модель гидроаккумулятора обеспечит жилой дом и любое другое здания необходимым запасом воды и создаст в системе водоснабжение необходимое давление. Это позволит сэкономить денежные средства, и оборудование будет отвечать всем предъявляемым требованиям.

Как работает гидроаккумулятор: видео

Источники: http://oskada.ru/dobycha-i-transportirovka-vody/kak-podklyuchit-gidroakkumulyator-k-skvazhine.html, http://vodateplonn.ru/catalog/Nasosnoe_oborudovanie/Gidroakkumuljatory/kakoj-vybrat-obem-gidroakkumulyatora-statya/, http://viborprost.ru/texnika/any/kak-vybrat-gidroakkumulyator-dlya-skvazhiny.html

rusbyr.ru

Другие статьи по теме:

Насос подкачки Центробежные погружные насосы для воды бытовые Насос повыситель Насос для ручья Водяной насос с гидроаккумулятором Министанция вода для дачи