Меню Рубрики

Установка бачка давления воды

Устройство расширительного бака для водоснабжения

Расширительный бак для горячего водоснабжения (ГВС) необходим, чтобы предотвратить гидроудары, вызванные перегревом. Таким образом получится значительно снизить нагрузку, износ оборудования, не допустить аварий.

Установка бака потребуется, когда ГВС обеспечивается бойлером, который подключен к котлу. Такие системы хорошо зарекомендовали себя, например, в загородных домах.

Конструкция

Расширительный бак обеспечивает надежное, продолжительное функционирование системы водоснабжения. Существует большой выбор устройств. Чтобы понять, что нужно вам, следует хотя бы некоторым образом представлять, как устроен, работает бак. Назначение расширительного бачка — поддержание рабочего давления. Используют бак с похожей на грушу мембраной (диафрагмой) из резины. Она разграничивает емкость по частям: воздушная-водная. Камера для воды под действием электронасоса заполняется жидкостью после начала эксплуатации системы, нагретая вода продавливает мембрану. Вследствие этого воздушная часть сокращается — происходит регулировка давления. Больше давление в трубопроводе — больше воды в баке. При остывании — уменьшении объема жидкости мембрана под давлением газа или воздуха выгоняет воду из бачка. Уровень давления обычно отслеживается по манометру. Это помогает контролировать, регулировать работу системы, установив необходимые границы давления.

Другие возможные детали расширительного бака: фланец, ниппель, соединения, компенсатор гидродинамического удара, разделительный стакан, сигнализатор разрыва мембраны, различная арматура, монтажные кронштейны, скобы.

Расширительный бак для водоснабжения решает другие задачи бесперебойного функционирования системы:

  • защищает водопровод от гидроудара, который может быть вызван скачками напряжения или проникновением воздуха;
  • под давлением остается определенный объем воды (минимальный бак – 10% от объема бойлера – 10-20 л);
  • предохраняет насос от повышенных нагрузок, поломки.

Какими бывают расширительные баки?

В зависимости от мембраны расширительные бачки делятся по типам. В первом мембрана сменная — при необходимости эту самую уязвимую деталь можно вынуть, чтобы заменить новой. Бак этого типа отличается также тем, что вода находится внутри мембраны, то есть не соприкасается с внутренними стенками. Решение защищает металл от разрушения, а воду от случайного загрязнения, порчи, запаха, что положительно сказывается на ее гигиенических качествах, продлевает время службы агрегата.

В баках второго типа мембрана фиксируется строго в одном месте, извлечь ее невозможно. Такая мембрана не заменяется. Ее повреждение повлечет необходимость замены бака, что потребует дополнительных затрат, часто — непредвиденных. Другой недостаток таких баков — непосредственный контакт воды со стенками емкости, что влияет на состояние металла, коррозирует его. Чтобы избежать этого, стенки бака изнутри покрывают специальным составом, хотя такая защита не обеспечивает исключительную долговечность аппарата.

Баки бывают горизонтальной или вертикальной компоновки — выбор определяется выбранным местом установки.

На что обратить внимание при выборе?

Специалисты советуют устанавливать расширительный бак объемом 10% от объема бойлера с горячей воды: для 100-литрового бойлера нужен бак на 10 литров, 200 литров бойлер — 20 литровый бак.

Важно учитывать, что емкость меньшего объема предполагает возможность более частых скачков давления. Не стоит забывать, что в баке сохраняется вода. Этот запас может пригодиться при определенных обстоятельствах.

Подбирать бак горячего водоснабжения нужно специальный, для которого такая возможность предусмотрена конструктивно, указана в инструкции. Например, бачки отопительных систем предполагают повышенные температуры использования, но меньшие давления. Они обеспечивают перенос теплоносителя более «горячей» температуры, но давление там относительно невелико. В таких емкостях мало внимания уделяется гигиеническим характеристикам материалов. Чтобы помочь потребителю, баки делают разного цвета: голубой, синий, белый — водопровод, красный — отопление. Но лучше, чтобы избежать ошибки, внимательно читать паспорт изделия, поскольку доверять маркировке не всегда можно.

Безопасность использования расширительного бачка для воды определяется материалом мембраны и бака:

  • каучук естественного происхождения — безвреден в холодной воде, но нагревать ее выше 50 градусов не стоит — возможны негативные реакции;
  • каучук искусственного происхождения без последствий подходит для воды различных температур — вплоть до кипящей;
  • резина (этилен-пропилен) аналогична по свойствам искусственному каучуку — обладает высокими эксплуатационными свойствами;
  • сами баки чаще всего стальные.

Еще один фактор выбора бачка — производитель. Низкая цена часто может означать невысокое качество изделия и, как следствие, последующий дорогостоящий ремонт. Производитель с именем, репутацией не готов жертвовать ими, гоняясь за мимолетной выгодой. Они предлагают баки, комплектующие хорошего качества по соответствующим ценам. Прежде всего, уделите внимание материалу мембраны (см. выше), поскольку от этого зависит длительность службы бака, качество, безопасность воды. Не пустой вопрос – цена мембраны, если речь о баке со сменной резинкой.

Как установить?

При установке расширительно бака для водоснабжения важно знать:

  • бак монтируют так, чтобы просто его обслуживать, легко менять трубы;
  • диаметр труб, подсоединяемых к баку, подбирается не меньше диаметра патрубков бачка;
  • оборудование нужно заземлить;
  • между насосом и точкой подключения нельзя допускать препятствий или элементов, нарушающих нормативное давление.

Жидкость к бойлеру идет через клапан, что не допускает выброса горячей воды в систему холодного водоснабжения. Бачок устанавливают между бойлером и клапаном. Так из-под крана будет поступать сразу горячая вода. Иногда бак монтируется после бойлера, но в ГВС тогда поначалу пойдет холодная жидкость из бака.

Давление в расширительном баке?

Обратитесь к инструкции устройства – как правило, речь идет об уровне 1-3 бар.

Делайте корректировки давления исходя из места расположения расширительного бачка по отношению ко всей системе. Считается, что в резервуаре необходимо поддерживать давление на 0,4 атмосферы ниже, чем в трубопроводе — этого достаточно для нормальной, бесперебойной работы системы. Утверждение справедливо, если бак и трубопровод на одном уровне. Иначе разницу следует увеличивать.

Узнать, какое давление в бачке, можно по манометру. Проверить работоспособность прибора можно так: закройте клапаны, чтобы изолировать бак, через несколько минут накачайте, а потом стравите воздух. Если во время манипуляций стрелка двигается — плавно, предсказуемо, то все хорошо — прибору можно доверять. Второй способ: использовать ручной манометр. Одинаковые разъемы у прибора и выпускного клапана бачка позволят просто произвести измерение.

Нельзя допускать ситуации перекачки давления расширительного бака – тогда выдавит всю воду, как следствие – гидроудары при избыточном нагреве. Недостаток давления приведет к срывам предохранительных клапанов – поднимите давление. Например, при помощи насоса от велосипеда или автомобиля через специальный золотник. Также подойдет баллон со сжатым воздухом.

Придерживаясь этих правил, можно выбрать, поставить расширительный бак, который долгое время без проблем поможет сохранять высокое качество горячего водоснабжения в доме.

источник

Расширительный бак для водоснабжения: выбор, устройство, установка и подключение

Автономный водопровод, самостоятельно подающий воду к точкам разбора как в городской квартире, давно перестал быть диковинкой. Это норма загородной жизни, которую просто нужно грамотно спроектировать, собрать и оснастить оборудованием, способным запускать и останавливать систему по мере пользования кранами.

Стабильную работу независимой сети обеспечит расширительный бак для водоснабжения. Он защитит от гидроударов, существенно продлит рабочий ресурс насосной техники, гарантирует регулярное наполнение системы водой, избавит от необходимости носить ее ведрами.

Мы рады познакомить вас с особенностями устройства и принципом работы гидроаккумулятора. У нас скрупулезно описаны правила выбора мембранного бака, специфика монтажа и подключения. Предложенную к рассмотрению информацию мы дополнили полезными иллюстрациями, схемами и видеоруководствами.

Характеристика закрытых расширительных баков

Гидробак (или гидроаккумулятор, расширительный бак) — это металлическая герметическая емкость, которая служит для поддержания стабильного напора в водопроводе и создания разных по объему запасов воды.

На первый взгляд, выбор и установка этого устройства не должна вызвать трудностей — в любом интернет-магазине можно увидеть множество моделей, которые лишь немного отличаются по форме и объему, но существенно не отличаются по своей функциональности.

Это совсем не так. В устройстве расширительного бака и принципе его работы есть много нюансов.

Особенности устройства и конструкции

Разные модели расширительных баков могут иметь ограничения по способу использования — некоторые рассчитаны только на работу с технической водой, другие могут использоваться для питьевой воды.

По конструкции гидроаккумуляторы различают:

  • резервуары со сменной грушей;
  • емкости с фиксированной мембраной;
  • гидробаки без мембраны.

С одной стороны резервуара со съемной мембраной (у бака с нижним подключением — внизу) есть специальный фланец с резьбой, к которому и крепится груша. С обратной стороны имеется ниппель, для накачивания или стравливания воздуха, газа. Он рассчитан на подключение к обычному автомобильному насосу.

В баке со сменной грушей вода накачивается в мембрану, не соприкасаясь с металлической поверхностью. Замена мембраны происходит путем откручивания фланца, который удерживают болты. В больших емкостях, для стабилизации заполнения, задняя стенка мембраны дополнительно крепится к ниппелю.

Внутреннее пространство бака с фиксированной мембраной разделяется ею на два отсека. В одном находится газ (воздух), в другой поступает вода. Внутренняя поверхность такого резервуара покрыта влагостойкой краской.

Существуют также гидробаки без мембраны. В них отсеки для воды и воздуха ничем не разделены. Принцип их действия также основан на взаимном давлении воды и воздуха, но при таком открытом взаимодействии происходит смешивание двух веществ.

Достоинство таких устройств — отсутствие мембраны или груши, которая является слабым звеном в привычных гидроаккумуляторах.

Диффузия воды и воздуха заставляет обслуживать баки достаточно часто. Около одного раза за сезон приходится подкачивать воздух, который постепенно смешивается с водой. Значительное уменьшение объема воздуха, даже при нормальном давлении в баке, становиться причиной частого включения насоса.

Принцип работы гидроаккумулятора

Закрытые гидробаки для водоснабжения работают по такой схеме: насос подает воду в грушу, постепенно заполняя ее, мембрана увеличивается и происходит сжатие воздуха, который находится между грушей и металлическим корпусом.

Чем больше воды поступает в грушу, тем больше она давит на воздух, а тот, в свою очередь, стремится вытолкнуть ее из емкости. В результате в резервуаре повышается давление, это приводит к отключению насоса.

Некоторое время, когда в системе происходит расход воды, сжатый воздух поддерживает напор. Он выталкивает воду в водопровод. Когда ее количество в мембране уменьшается настолько, что давление опускается до нижнего предела, срабатывает реле, снова включая насос.

Классификация по области применения

Нельзя путать баки для водоснабжения и для отопительной системы, поэтому при выборе нужно узнать их предназначение. Для четкой идентификации производители окрашивают гидроаккумуляторы для отопления в красный, для водоснабжения — в синий цвет.

Однако некоторые не придерживаются такой маркировки, поэтому отличительной чертой устройств могут послужить такие данные:

  • для водоснабжения максимальная температура использования гидроаккумулятора будет составлять до 70 °C, допустимое давление может достигать 10 бар;
  • устройства, предназначенные для системы отопления, могут выдерживать температуру до +120 °C, рабочее давление расширительного бака зачастую не бывает выше 1,5 бар.

Все самые важные параметры указаны на декоративном колпачке (шильдике), который закрывает ниппель.

Список функций, которые выполняет гидробак в системе ХВ (холодного водоснабжения), гораздо шире:

  • Поддержание ровного и постоянного напора в водопроводе. Благодаря давлению воздуха, напор некоторое время поддерживается даже при выключенном насосе, пока не упадет до установленного минимума и в работу опять не включится насос. Таким образом напор в системе сохраняется даже при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов.
  • Предохранение от износа насосного оборудования. Запасы воды, содержащийся в баке, позволяет некоторое время использовать водопровод, не включая насос. Это уменьшает количество срабатываний насоса за единицу времени и продлевает его работу.
  • Защита от гидроударов. Резкий скачок давления в водопроводе при включении насоса может достичь 10 и более атмосфер, что негативно сказывается на всех элементах системы. Мембранный бак берет на себя удар, выравнивая давление.
  • Создание запасов воды. При отключении электричества система водоснабжения хоть недолго, но, все же, еще некоторые время будет отдавать воду.
Читайте также:  Установка аудио в круз

Для обвязки водонагревателя используют расширительные баки, которые могут выдерживать высокие температуры.

Материалы для гидропневматического оборудования

Мембрана расширительного бака изготавливается из разных материалов, которые при эксплуатации выдерживают разный диапазон температур.

В гидроаккумуляторах применяют:

  • Натуральную каучуковую резину — NATURAL. Материал может контактировать с питьевой водой, применяется для аккумулирования холодной воды. Со временем может начать пропускать воду. Выдерживает температуру от -10 и до 50 °C выше нуля.
  • Синтетическая бутиловая резина — BUTYL. Наиболее универсальна, водонепроницаема, применяется для станций водоснабжения, подходит для питьевой воды. Температура эксплуатации может колебаться от -10 и до 100 °C.
  • Синтетическая резина из этилен-пропилена — EPDM. Более водопроницаемая, чем предыдущая, может контактировать с питьевой водой. Диапазон допустимых температур — от -10 и до 100 °C.
  • Резина SBR применяется только для технической воды. Температура использования та же, что и у предыдущих марок.

Для организации холодного водоснабжения необходимо выбирать баки с грушей, изготовленной из пищевой резины с усовершенствованными эластичными свойствами, которая позволят лучше гасить гидравлические удары и поддерживать стабильный напор воды в системе.

Корпус бака чаще всего производят из легированной стали, стойкой к коррозии, покрытой снаружи лакокрасочным покрытием. В продаже также можно встретить емкости из нержавейки, очень прочные, но при этом дорогие.

Расчет объема бака перед выбором

В продажу поступают баки вместимостью от 24 до 1000 л. Какой именно выбрать, подскажут расчеты, результат которых следует округлять в сторону увеличения. Выбирая бак со съемной мембраной, следует помнить, что объем воды занимает 30% от общего объема емкости, то есть, в 100-литровом резервуаре запас воды будет равен приблизительно 30 литрам.

Особенностью маленьких баков есть то, что они зачастую не имеют клапана, чтобы стравливать воздух из резиновой груши. Это может создать неудобства при эксплуатации. Большие емкости имеют такой клапан, и помимо создания большего запаса воды, лучше справляются с поддержанием стабильного напора в системе.

источник

Давление в расширительном бачке водоснабжения: какое давление оптимальное

Систему автономного водоснабжения в частном доме обычно организуют так, чтобы вода подавалась не напрямую из источника к точкам потребления, а через некую локальную «станцию». Функции ее несколько схожи с теми задачами, которые с давних пор решались установкой водонапорных башен. Это – создание определенного объема резерва воды, и плюс к этому – обеспечение ее подачи к точкам потребления под требуемым давлением (напором). Конечно, громоздить башню на своем участке сейчас нет никакой необходимости. Все решается установкой гидроаккумулятора, или, как его часто, но не вполне корректно называют – расширительного бака.

Когда дело доходит до проектирования подобной системы, не избежать поиска ответов на два важных вопроса. Первый – какой объем гидроаккумулятора можно будет считать оптимальным. И второй – какое необходимо поддерживать давление в расширительном бачке водоснабжения.

Постараемся ответить на оба в настоящей публикации.

Какие функции возлагаются на гидроаккумулятор в системе водоснабжения дома?

В любой водопроводной системе должно поддерживаться определенное избыточное (выше атмосферного) давление. В противном случае в трубах попросту образуется застой, отсутствие движение воды при открытии крана, или же напор становится столь вялым, что толку от него будет немного. Представьте тоненькую, «едва живую» струйку, которой для банального умывания-то недостаточно, не говоря уже про душ или про подключённую к водопроводу бытовую технику.

  • Можно, конечно, собрать систему, в которой датчик потока, срабатывающий при открытии какой-либо из точек водозабора в доме, запускает в действие насос. И, тем самым, пока кран открыт – работает и насосная установка, поддерживая в системе нужное давление.

Удобно? Прямо скажем, не очень. Получается, что даже при малейшем расходе (например, сполоснуть руки или набрать чашку воды) будет запускаться насосное оборудование. Это крайне невыгодно, да и прослужит такая установка недолго, так как быстро растратит свой заложенный эксплуатационный ресурс.

Поэтому такая схема обычно даже не рассматривается в качестве приемлемого варианта. Подобный подход возможен, наверное, только при поливе огорода из колодца.

  • Другой вариант – использование вместительной негерметичной накопительной емкости, расположенной в самой высокой точке системы. Вода в нее нагнетается насосом, управление которым завязано с поплавковым датчиком уровня наполнения. В самой емкости избыточного давления не создаётся, но напор во всех точках водозабора обеспечивается гравитационными законами, то есть банальным превышением гидранта над точками потребления. Ведь каждый метр водяного столба соответствует 0,1 технической атмосферы.

Если такого напора в какой-то отдельной точке недостаточно, ничего не стоит поднять его установкой специального дополнительного повышающего насоса. Такое практикуется, например, перед проточными водонагревателями, душевыми кабинками, другой бытовой техникой, требующей повышенных показателей давления для корректной работы.

Система очень неплохая, вполне работоспособная, но, скажем так – весьма хлопотная. Да и не всегда возможная. Ведь далеко не у каждого есть возможность разместить внушительную по размерам и по массе (в заполненном состоянии) емкость в каком-то верхнем помещении. Тем более что если дом рассчитан на круглогодичное проживание семьи, то такой бак потребует еще и очень надежной термоизоляции.

  • Так как же можно одновременно и создать и запас воды, и держать его под нужным напором? Ведь жидкость несжимаема, и любое открытие крана моментально стравит закачанное в трубе избыточное давление.

Вот здесь на помощь гидравлике приходим пневматика. Сжатый газ способен накапливать и отдавать внушительный энергетический потенциал – недаром столь распространены пневматические инструменты. И этого, создаваемого за счет сжатия воздуха, запаса энергии может быть вполне достаточно для создания и поддержания необходимого напора воды в домашней водопроводной сети.

Такое оптимальное сочетание достигнуто за счет создания специального прибора — гидроаккумулятора, о котором как раз и будет идти речь далее в статье. Устройство у него не особо сложное, и разобраться с ним и с принципом работы — труда не составит.

Итак, представьте бак в прочном металлическом корпусе, способном выдерживать повышенное давление (поз. 1 на иллюстрации ниже ).

Внутри этого жесткого бака размещена эластичная емкость (поз. 2), способная изменять свой размер при заполнении ее водой, нечто вроде резинового баллона. Горловина этого баллона (поз. 3) герметично соединена с подходящей к гидроаккумулятору трубой системы водопровода.

Оставшееся пространство между эластичным баллоном и металлическими стенками бака (поз. 4) превращается тем самым в воздушную камеру гидроаккумулятора.

Имея представление об элементарных основополагающих физических законах из раздела термодинамики, несложно представить себе, как работает такое устройство.

В воздушной камере предварительно создаётся определенное давление – для этого предусматривается специальный ниппель, весьма схожий со своим «собратом», применяемом на автомобильном колесе.

При наборе воды в эластичную камеру (понятно, что это возможно только при избыточном давлении, то есть при работе установленного в системе насоса) она начинает увеличиваться в объеме. Естественно, при этом уменьшается объем воздушной камеры. Так как температуру полагаем здесь постоянной, уменьшение объема будет сопровождаться значительным возрастанием давления. И за счет сжимаемости газа и прочности герметичного корпуса это давление можно довести до весьма внушительных величин в несколько атмосфер.

Понятно, что с таких же давлением стенки эластичной камеры давят на заполняющую ее воду. А так как давление распространяется равномерно во все стороны, то и во всей системе домашнего водопровода оно такое же (ну, за вычетом некоторых потерь от гидравлического сопротивления).

То есть если где-то открыть кран, то вода пойдет через него под напором. По мере расходования воды объем эластичного баллона постепенно уменьшается, что приводит и к снижению давления. Если не закачивать воду в гидроаккумулятор принудительно, то предварительно созданное избыточное давление в воздушной камере и вовсе вытеснит все заполнение.

Ну а если поручить включение и выключение насосного оборудования автоматике, которая будет следить за уровнем давления в системе, то мы как раз и получим то, что нам требуется.

Это было краткое описание работы – к данному вопросу мы вернемся чуть позднее. А теперь можно пока взглянуть на то, какими преимуществами будет обладать система автономного водоснабжения, оснащенная гидроаккумулятором.

Итак, установка гидроаккумулятора в систему автономного водоснабжения разом решает несколько важных проблем:

  • В системе поддерживается напор воды в диапазоне, достаточном для безопасной и полноценной работы всех точек потребления.
  • Сам по себе гидроаккумулятор – это немалый запас воды, находящейся под давлением и готовой к подаче в любую точку системы. Таким образом, если по тем или иным причинам временно невозможно поступление поступления воды из источника, домашний водопровод остается работоспособным, пока не будет израсходован весь запас.
  • Созданный запас тратится не сразу. И поэтому открытие крана или включение другог сантехнического прибора далеко не всегда вызовет срабатывание насосного оборудования. Пока автоматика (настроенная пользователем, конечно) «считает», что имеющегося давления в гидроаккумуляторе достаточно для поддержания работы системы, оборудования будет «отдыхать в спящем режиме». Уменьшение количества пусков и остановок – это увеличение долговечности насоса, да и всего домашнего водопроводного «хозяйства» в целом, снижение расхода электроэнергии.
  • Еще одно важное качество – это амортизационная роль. Как ни крути, любой пуск насоса сопровождается кратковременным, но весьма резким повышением давления в трубах. Такие гидроудары могут достигать 10 и более атмосфер, что, скажем так, не особо полезно ни для труб, ни для сантехнических приборов. А вот гидроаккумулятор, встроенный в систему, становится отличным демпфером, сглаживающим удары и делающим их безопасными.

Подобные баки нередко называют и «расширительными», хотя в этом, по мнению автора, все же кроется некоторая некорректность. В системе холодного водоснабжения расширяться особо нечему – если и есть какие-то изменения в температуре воды от источника до точки потребления, то они не настолько существенны, чтобы оказывать сколь-нибудь заметное влияние на объемное расширение.

Правда, если речь идет о горячем водоснабжении, то здесь несколько иная картина. Около водонагревательного прибора накопительного типа (бойлера) часто действительно устанавливается бак, прямым предназначением которого становится именно компенсация объемного расширения воды от ее нагрева. Просто для того, чтобы не заставлять часто срабатывать предохранительный клапан.

Отдельной группой стоят расширительные баки для систем отопления – вот здесь они полностью оправдывают свое наименование. Они обычно внешне выделяются кратным цветом, хотя это – и необязательно.

Смотреть все же следует на характеристики.

  • В расширительных баках для систем отопления основной упор делается на температуру – они способны выдерживать нагрев даже выше 100 градусов. Но показатели давления обычно – довольно скромные, не превышающие 3÷4 атмосфер.

В таких приборах вполне может использоваться техническая резина SBR, применение которой в системах с питьевой водой – категорически запрещено.

  • В гидроаккумуляторах для систем водоснабжения допустимые температурные границы, как правило, не выходят за 70÷80 градусов. Но зато они способны выдерживать давление более 10 атмосфер.

Важное требование к таким приборам – это гигиеничность всех деталей и узлов, контактирующих с водой. Понятно, что они ни в коем случае не должны снижать ее качества.

Читайте также:  Установка hp 1102w в сети

Поэтому для изготовления мембран (баллонов) используются или натуральный каучук (ограничен по нагреву до 50 градусов), или этиленпропиленовая синтетическая резина (EPDM), вполне пригодная для «пищевого» применения. Или наиболее предпочтительный как с гигиенической точки зрения, так и с позиций долговечности материал – синтетический бутиловый каучук (BUTYL), которому, кстати, не страшен даже нагрев до температуры кипения воды.

  • Еще один момент. Для расширительных бачков системы отопления часто используют изделия мембранной схемы. То есть емкость разделена примерно надвое эластичной мембраной. Одна сторона — воздушная камера, вторая – водяная.

Устройство хорошо показано на иллюстрации. В системе отопления такие бачки вполне справляются со своими задачами. Но есть у них некоторые недостатки, ограничивающие их использование в системе водоснабжения.

— Первое – вода контактирует с внутренней поверхностью водяной камеры бака. Понятно, что там наносится водостойкое защитное покрытие, но, тем не менее, полностью избежать вероятности попадания в воду продуктов коррозии – нельзя.

— Второе – такие баки имеют неразборную конструкцию. Так что если мембрана не выдержит длительной эксплуатации под высоким давлением и прорвется – придется менять весь бак целиком.

Для прибора небольшого объема, свойственного системам отопления – это хоть и неприятность, но не столь серьезная. А вот поменять полностью объемный бак, служащий гидроаккумулятором для системы водопровода – влетит в немалую сумму.

А вот поменять баллон («грушу») получится не столь дорого. Тем более что процесс замены не особо сложен, и с ним вполне можно правиться самостоятельно.

Так что в дальнейшем по ходу изложения будем все же оперировать термином «гидроаккумулятор», как более верным для системы холодного водоснабжения. И разговор пойдет про приборы баллонного типа.

Цены на различные виды гидроаккумуляторов

Более подробно — устройство и подключение гидроаккумулятора

Вернемся ненадолго к устройству гидроаккумулятора, а затем взглянем, как он подключается к системе домашнего водопровода.

В целом, с конструкцией мы уже знакомы:

1 – металлический корпус. Обычно баки для водопровода имеют голубую окраску, но это вовсе не какой-то жесткий стандарт, встречается немало исключений. Поэтому выбор должен делаться по характеристикам изделия.

2 – фланец на входном окне бака, закрепляющий герметично края баллона («груши»).

3 – патрубок с резьбой, для подключения гидроаккумулятора к системе.

4 – основная деталь, то есть эластичный баллон гидроаккумулятора.

5 – создаваемая баллоном водяная камера.

6 – «антагонист» водяной камеры, то есть воздушная камера.

7 – ниппельное устройство для предварительного создания в воздушной камере избыточного давления.

Баки, как мы видели, могут иметь вертикальное или горизонтальное расположение, серьезно различаться размерами. Но принцип устройства и подключения к системе при этом не меняется.

Схем подключения гидроаккумулятора к системе практикуется немало. Но наиболее распространена, ввиду своей простоты, понятности и надежности, схема с использованием пятивыводного штуцера.

Три больших вывода такого штуцера предназначены для соединения водопроводных труб. И два малых патрубка, «папа» и «мама» — для подключения реле давления и врезки манометра соответственно.

Манометр может использоваться самый обыкновенный. А для управления питанием насосного оборудования применяется реле давления. Например, такое, как показано на иллюстрации.

На иллюстрации хорошо виден соединительный узел с накидной гайкой, которой реле герметично подсоединяется к парубку пятивыводного штуцера.

Давайте посмотрим на схеме, как производится соединение системы:

На схеме все уже должно быть понятно:

1 — уже знакомый пятивыводной штуцер.

2 — участок трубы, по которой насос (неважно, поверхностный или погружной) передает воду из источника. Этот участок может быть различным по длине, нередко именно на нем, то есть до гидроаккумулятора, устанавливаются необходимые уровни водоподготовки.

3 — насос, подающий воду из источника.

4 — участок трубы, соединяющий пятивыводной штуцер с гидроаккумулятором. К слову, его (этого участка) может и не быть. Имеется в виду, что очень часто из соображений компактности этот штуцер «пакуется» непосредственно на резьбовой патрубок гидроаккумулятора.

6 — условно показана разводка домашнего водопровода.

7 — так же условно показана одна из точек водозабора.

8 — манометр, необходимый и для предварительной настройки системы, и для повседневного мониторинга ее состояния.

9 — реле давления, подсоединяемое гидравлически к патрубку штуцера. А электрически (условно показано красными линиями) – к источнику питания и к насосному оборудованию. То есть в зависимости от уровня давления оно осуществляет включение или выключение насоса.

Реле имеет свою мембрану, способную оценивать уровень давления и вызывать срабатывание электротехнического (коммутационного) механизма.

Если снять с реле верхнюю крышку, то под ней откроются колодки (клеммы) для подключения кабелей питания (от источника питания 220 В и к насосу), и два регулировочных винта с пружинами, поджатыми тарельчатыми шайбами и гайками. Поджатием или ослаблением этих пружин регулируются пороги срабатывания реле. Большая пружина отвечает за пуск насоса, то есть за нижний предел давления (Pmin), маленькая – за ΔР, то есть за разницу между минимальным и максимальным давлением в системе, между Pmin и Pmax.

Как производится настройка – будет рассказано чуть ниже.

Итак, если давление в системе снижается до какого-то заранее установленного уровня Pmin, насос запустится и станет нагнетать воду. От этого расширяется водяная камера гидроаккумулятора, что, соответственно, ведет к возрастанию давления.

Когда давление поднимется до верхней границы установленного диапазона, реле сработает на разрыв цепи питания насоса, и подача воды прекратится.

При открытии водоразборного крана вода начинает под установленным напором вытекать из системы. Если водозабор небольшой, то и давление снизится ненамного, то есть это не приведет к пуску насоса. Но если воды требуется много, то давление снизится до минимума, и будет запущен насос. Таким образом, нижнюю границу в системе давление все равно не пересечет.

По такому циклу и строится работа автоматической насосной станции.

Цены на различные виды реле давления

Основные эксплуатационные параметры гидроаккумулятора

При выборе комплектующих для насосной станции и при ее регулировке после сборки необходимо уметь ориентироваться в основных параметрах. Сам насос сейчас «выведем за скобки» — в контексте настоящей статьи нас интересует специфика гидроаккумулятора. А конкретно – какой объем бака будет оптимальным, и какие показатели давления должны быть установлены при настройке системы.

Эти величины, между прочим, тесно между собой взаимосвязаны.

Давление в гидроаккумуляторе

Итак, как, наверное, уже понятно, здесь необходимо оперировать тремя значениями давления. А именно:

— давление предварительной накачки воздуха в воздушной камере Рв;

— минимальное давление Pmin;

— максимальное давление Pmax.

Давайте посмотрим, что рекомендуют на этот счет.

  • Давление в воздушной камере Рв может выбираться по-разному, но с учетом следующих рекомендаций.

— Оно не должно быть выше Pmin, то есть не должно полностью вытеснять воду из системы при открытом кране и пока еще не сработавшем насосе. Обычно исходят из того, что оно меньше на 0,2 атмосферы, чем Pmin.

— Второй принцип его отсчета – это гидростатическое давление плюс примерно пол-атмосферы. А гидростатическое рассчитывается разницей высоты зеркала воды в колодце и точкой установки гидроаккумулятора (исходят из того, что, как уже отмечалось, метр водяного столба равен примерно 0,1 атмосферы).

То есть, например, при заборе воды с глубины 7 метров оптимальным давлением в воздушной камере будет:

Рв = 7 / 10 = 0,7 + 0,5 = 1,2 атмосферы.

Надо сказать, что к такому расчету прибегают нечасто, обычно ориентируясь все же на первое правило, то есть исходя из Pmin.

— Наконец, некоторые производители гидроаккумуляторов еще на стадии производства создают в баке определенное давление газа. И при этом – не рекомендуют его изменять в процессе эксплуатации.

Таким образом, если следовать правилам, то в этом случае порог минимального давления в системе будет определяться как

Pmin ≈ Рв + 0,2 ат

  • Минимальное давление Pmin, помимо тех зависимостей, о которых было сказано, прежде всего должно обеспечивать корректную работу всех сантехнических и бытовых приборов. а для некоторых (хозяева должны это знать) может потребоваться давление и в две, и даже более атмосферы.

Принцип прост – даже на нижнем пределе вся сантехника должна работать нормально.

Кстати, иногда приходится принимать в расчет и размеры дома, и разветвлённость водопроводной сети. То есть при выборе нижнего порога давления должно учитываться и превышение точек водозабора над насосной станцией (помним, что 1 метр – это 0,1 атмосфера), и даже горизонтальные участки, на которых тоже происходят потери давления. Есть специальные алгоритмы расчета оптимального значения этого параметра. Один из этих алгоритмов реализован в виде калькулятора на нашем портале.

Как самостоятельно просчитать минимально необходимый напор насосной станции?

Для этого необходимо иметь схему прокладки будущей (или уже имеющейся) водопроводной сети и показатель давления, требуемого для корректной работы сантехнических устройств и бытовой техники. Все остальное возьмет на себя онлайн-калькулятор расчета минимального напора насосной станции.

  • Максимальное давление в гидроаккумуляторе Pmax. Иначе говоря, то, при котором реле срабатывает на выключение насоса.

Понятно, что чем больше закачать в гидроаккумулятор воды, тем выше станет давление, и тем реже будет включаться насос для восполнения израсходованного запаса. Поэтому у неопытных пользователей частенько возникает такой соблазн сделать верхнюю границу повыше, но, конечно, в пределах максимально допустимых нагрузок на сам бак.

Однако, как показывает практика эксплуатации автономных систем водоснабжения, такой подход ошибочен. Можно буквально навскидку указать минимум две причины, ведущие к такому заключению:

Во-первых, слишком большая разница между нижней и верхней границей создаваемого в баке давления — это очень серьёзная нагрузка на эластичный баллон (мембрану). И сколько прослужит такой гидроаккумулятор до аварии – сказать сложно. Но явно меньше того, который будет работать в «благоразумном» режиме. А замена баллона хотя и не столь сложное дело, но все же требующее приобретения запчасти, остановки системы водоснабжения с полным ее опорожнением. А после проведения ремонта (который иногда приходится проводить в весьма стеснённых условиях) — обратного заполнения и отладки.

Во-вторых, большой перепад и не особо комфортен для пользования. Согласитесь, что при приеме душа явно почувствуется падение давления, например, с 4 до 1,5 атмосфер. Такие перепады могут сказаться и на корректности работы, например, проточных водонагревателей или бытовой техники, подключённой к водопроводу.

Как правило, перепад выдерживается в рамках 1,0 ÷ 1,5 атмосфер. Например, предустановка давления в воздушной камере – 1,3 ат, нижняя граница срабатывания реле – 1,5 ат, верхняя – 3,0 ат.

А указанное в паспорте гидроаккумулятора максимальное давление — это на тот неприятный случай, когда, например, вышло из строя реле давления, и насос продолжает, как сумасшедший, гнать воду без остановки. Бак должен суметь выдержать такую нагрузку. То есть при комплектовании системы обращают внимание и на то, чтобы предельный напор, создаваемый насосом, не был больше максимально допустимого давления в гидроаккумуляторе.

Оптимальный объем расширительного бака

Понятно, что чем больше объем гидроаккумулятора, тем более значительным получается создаваемый запас воды при рекомендуемых показателях давления. И тем реже будет включаться насосное оборудование.

Но опять же – такая «очевидность преимуществ» иногда оборачивается и негативными сторонами.

  • Слишком большой по размерам бак потребует немало места для его размещения. Иногда, при дефиците пространства, это становится определяющим параметром.
  • С увеличением объема бака, безусловно, возрастает и его стоимость. Плюс к этому – выше цена на запчасти, ощутимее затраты на транспортировку, сложнее и установка на предназначенное место, и сам монтаж.
  • Слишком большой по объему запас воды может длительное время оставаться неизрасходованным. А подобные застойные явления всегда ведут к снижению качества воды.
Читайте также:  Установка пожарной емкости в помещении

Иными словами, все должно быть в меру.

Подбор объёма может осуществляться по-разному. Например, предлагаются таблицы, а которых показываются стандартные объемы гидроаккумуляторов и создаваемый в них запас воды при тех или иных показателях давления Рв, Pmin и Pmax.

Пример такой таблицы показан ниже:

Рв, бар → 0.8 0.8 1.3 1.3 1.8 1.8 2.3 2.3 2.8 2.8 4.0
Рmin, бар → 1.0 1.0 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 5.0
Pmax, бар → 2.0 2.5 2.5 3.0 2.5 4.0 4.0 5.0 5.0 8.0 10.0
Объем бака, л
↓ ↓ ↓
СОЗДАВАЕМЫЙ РЕЗЕРВ ВОДЫ
19 5.7 7.3 5.0 6.6 2.5 7.1 5.4 7.5 6.ё 8.1 8.4
24 7.2 9.3 6.3 8.3 3.2 9.0 6.8 9.4 7.6 10.2 10.6
50 15.0 19.3 13.1 17.2 6.7 18.7 14.1 19.7 15.8 21.3 22.0
60 18.0 23.1 15.8 20.8 8.0 22.4 17.0 23.6 19.0 25.6 23.4
80 24.0 30.9 21.0 27.6 10.7 29.9 22.7 31.4 25.3 34.1 35.1
100 30.0 38.6 26.3 34.5 13.3 37.3 28.3 39.9 31.7 42.7 43.9
200 60.0 77.1 52.6 69.0 26.7 74.7 56.6 78.6 63.3 85.3 87.9
300 90.0 115.7 78.9 103.5 40.0 112.0 84.7 117.7 95.0 128.0 131.8
500 150.0 192.9 131.4 172.5 66.7 186.7 141.4 196.4 158.3 213.3 219.7
750 22.0 289.3 197.1 258.8 100.0 280.0 212.1 294.6 237.5 320.0 329.5
1000 300.0 385.7 262.9 345.0 133.3 373.0 282.9 392.9 316.7 426.7 439.4

Обратите внимание — при тех «стандартных» показателях давления, о которых уже упоминалось не раз выше в статье, создаваемый резерв воды равен примерно одной трети общего объема бака.

Другой способ определиться с оптимальным объемом гидроаккумулятора – это произвести самостоятельный расчет.

Существует несколько форму для подобных вычислений. Например, можно воспользоваться этой:

Vopt = 16,5 × Qmax × Pmax × Pmin / (n × (Pmax – Pmin) × Pв)

Vopt — оптимальный объем гидроаккумулятора.

Qmax — максимальный расход воды в домашней системе водопровода, литров в минуту. Требует отдельного расчета.

n — рекомендуемое производителем насоса максимальное количество его пусков в час. Как правило, оно лежит в пределах 10 ÷ 15 раз, но может быть и иным – это следует уточнить в паспортных данных оборудования.

Остальные значения – это показатели давления, о которых уже шла речь выше.

Итак, дело за малым – провести расчет. Но для этого сначала нужно определиться с показателем максимального расхода воды в системе.

Для этого существует свой подход, учитывающий и расход воды на каждой из имеющейся (или планируемой к установке) точке водозабора, и вероятность одновременного включения этих точек. Алгоритм воплощен в онлайн-калькуляторе, размещённом ниже.

Калькулятор расчета максимального расхода воды в домашней водопроводной системе

Вот теперь имеются все данные, чтобы перейти к расчету оптимального объема гидроаккумулятора. Опять же, предложим читателю не возню с формулой, а возможности онлайн-калькулятора:

Калькулятор расчета оптимального объема гидроаккумулятора

Настройка реле давления — пошагово

Итак, бак приобретён, смонтирован, и остается провести настройку реле давления по намеченным параметрам. Как это выполняется?

Для начала обратим еще раз внимание на само реле давления.

Проблема в том, что когда начинаешь читать рекомендации-инструкции по настройке реле, диву даешься — насколько противоречива информация. В основном расхождения мнений касаются предназначения регулировочного винта с большой пружиной. Понятно, что это установка уровня давления на срабатывание реле – об этом говорит обозначение «Р» и стрелки «больше – меньше».

Но некоторые утверждают, что этим винтом регулируется отключение насоса, другие настаивают на включении. Где правда?!

Неопытных пользователей это ставит в тупик, и они начинают крутить настойки обеих винтов, в надежде «поймать» требуемые пороги срабатывания. Иногда это получается, но после длительных серий проб и ошибок. Иногда – не удается, и приходится звать специалиста.

Но если воспользоваться методикой настройки, предлагаемой одним опытным мастером, то даже у новичка проблем возникнуть не должно.

Иллюстрация Краткое описание выполняемых операций
Начать следует с проверки степени накачанности воздушной камеры гидроаккумулятора.
Для этого необходимо открыть доступ к ниппелю – у большинства моделей он для защиты от случайных повреждений прикрыт пластиковой крышкой. Она просто откручивается.
Если бак уже смонтирован, то для проверки водяная камера должна быть пуста, то есть обеспечивается свободный выход воды из бака (открывается ближайший кран).
Далее, можно сразу проверить, есть ли вообще давление в воздушной камере бака. Для этого слегка нажимают на шток ниппеля – должны появиться признаки стравливания воздуха.
Кстати, если бак установлен в систему и уже использовался, такая проверка иногда помогает выявить аварию. То есть если при нажатии на ниппель из него начинает сочиться вода, то и думать нечего – баллон прорван, и следующий шаг – это его обязательная замена.
Если шипение воздуха показывает, что давление в камере есть, следует проверить его. Для этого часто используется обычный автомобильный манометр – он отлично подходит к ниппелю бака. Важно лишь то, чтобы шкала манометра была по возможности максимально точной – от правильности выставления предварительного давления в баке зависит точность и всех остальных настроек.
На иллюстрации – проверка показывает, что в воздушной камере бака давление составляет 1.5 атмосферы.
Если этот показатель для выбранного режима работы избыточен – его несколько сбрасывают, потихоньку стравливая воздух.
Если давления нет (например, после замены баллона) или оно недостаточное, производится накачка.
Для этого вполне подойдет автомобильный компрессор иди даже обычный насос. Как правило, и компрессоры, и современные автомобильные насосы оснащены собственными манометрами, то есть процесс будет несложно контролировать.
После подкачки и проверки ниппель закрывается крышкой.
Итак, воздушная камера гидроаккумулятора накачана до требуемого уровня давления.
Сам бак врезан в систему с насосом, установлены все необходимые элементы обвязки. В том числе – и реле давления, которое хорошо заметно на иллюстрации на первом плане. Хорошо виден и контрольный манометр, стационарно врезанный в обвязку гидроаккумулятора.
В данном примере будет рассматриваться настройка именно с теми показателями, что уже упоминались в статье: давление в воздушной камере – 1.3 ат, минимальное, то есть на срабатывание насоса – 1.5 ат, максимальное, на выключение насоса – 3,0 ат.
Для настройки реле в системе принудительно (то есть включением насоса в обход реле) создано определённое давление, несколько выше будущего минимального. В данном примере – 1,6 ат, но это не особо принципиально, может быть и несколько больше.
Все последующие включения насоса будут производится уже через реле. То есть если коммутация кабелей еще не выполнена – то следует заняться ею.
Затем, не включая пока питания, рекомендуется снять пружины с обоих регулировочных винтов.
В этом как раз и будет заключаться «фишка» этого способа настройки реле, с которым практически невозможно ошибиться.
Сначала откручивается гайка с большого регулятора…
…снимается она, находящаяся под ней тарельчатая шайбы и пружина.
Все это убирается в сторону (так, чтобы не потерять).
На реле остался пока только сам торчащий винт.
Аналогичным образом поступают и с малым винтом, регулирующим ΔP.
Реле со снятыми пружинами с обоих регулировочных винтов.
По сути, оно теперь, как «чистый лист бумаги», то есть на нем нет вообще никаких предварительных настроек, которые бы мешали регулировке.
И еще — в таком положении, со снятым большим регулятором, реле однозначно не сработает на включение насоса.
Вот отсюда и пойдем…
Первым делом, в системе требуется создать давление, точно соответствующее Pmin, то есть порогу включения насоса.
Для этого предварительно и закачивалось несколько больше – сейчас можно аккуратно отвернуть кран и, спустив небольшое количество воды, снизить давление точно до заданной отметки – в данном случае это 1,5 ат.
Кстати, такой кран для слива воды из системы желательно предусматривать заранее в непосредственной близости от гидроаккумулятора – это значительно упростит и обслуживание, и точную настройку насосной станции. Причем кран лучше ставить не шаровой, а вентильного типа – с ним получается точнее.
После этого начинаем собирать обратно большой регулятор реле — возвращается на место пружина, тарельчатая шайба…
…и затем на винт наживляется регулировочная гайка.
Следующая задача – аккуратно закручивая гайку по резьбе (сжимая пружину), поймать тот момент, когда при установленном минимальном давлении сработает пуск насоса.
Как только насос сработал – вращение прекращают.
Итак, нижний порог срабатывания реле установлен (пока несколько вчерне, но уже довольно точно).
Давление растет, но выключения не происходит, так как не настроен второй регулировочный винт.
Так что питание насоса можно выключить пока вручную.
И, соответственно, перейти к сборке второго регулировочного винта – по аналогии с первым.
После этого регулировочная гайка этой малой пружины закручивается примерно на треть длины винта.
Можно провести первые испытания.
Реле снова подключается к сети. Открывается кран, чтобы давление в системе упало до 1.5 атмосферы – это, как мы помним, приведет к пуску насоса.
При работающем насосе кран, естественно, сразу закрывается, давление начинает вновь расти, доходит до определенного уровня – и срабатывает выключение.
По манометру оценивается, на коком уровне давления произошло срабатывание реле. В данном случае – это явно недостаточно, так как было запланирован верхний порог в 3 атмосферы, то есть с разницей в 1.5 ат.
Проводят корректировку вращением гайки второго винта. Вкручивание (сжатие пружины) приводит к увеличению ΔР, выкручивание (ослабление пружины) – с уменьшению.
Вновь приоткрывают кран, чтобы сбросить давление до уровня срабатывания насоса, и проверяют давление, при котором от выключится.
В этот раз получилось несколько больше, чем надо – 3,3 атмосферы.
То есть настройку продолжают в том же порядке до получения требуемого результата.
Кстати, мастерами давно замечено, что при настройке верхнего порога срабатывания реле всегда немного «утягивается» вверх и нижняя граница. То есть насос включается уже не на 1,5 , а на 1,65÷1,7 атмосферы. «Бороться» с этим проще всего так: когда будет достигнуто превышение верхнего порога примерно на 0,2 атмосферы, больше малый винт регулировки не трогать. Но зато слегка снизить давление включения, провернув гайку большой пружины против часовой стрелки.
Так как малый винт регулирует не верхний порог, а именно разницу между порогами, то давление выключения насоса тоже снизится.
Естественно, все это проверяется по уже рассказанной методике — открытием крана для сброса давления до момента включения насоса …
…с последующим закрытием крана и засечкой уровня давления при выключении насоса.
В итоге несложно выйти на практически идеальные параметры настройки насосной станции.

Завершим публикацию видеосюжетом, в котором его автор рассказывает о принципах монтажа насосной станции с гидроаккумулятором и с реле давления, управляющим работой глубинного скважинного насоса.

Видео: Принципы сборки насосной станции для подачи воды из скважины

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector