Ни одна автономная система водоснабжения не обходится без гидроаккумулятора, уравновешивающего перепады давления в сети во время водоразбора. Разумеется, это не значит, что любой бак в любых условиях функционирует одинаково качественно – для успешной реализации поставленных задач гидравлический аккумулятор должен быть подобран индивидуально с учётом всех параметров системы и правильно установлен в сеть.
Гидроаккумуляторы – строение и принцип действия
За включение и выключение насосных станций в автоматизированных системах водоснабжения отвечает реле давления, регулирующее подачу электроэнергии на насосы в зависимости от напора. С началом разбора воды давление в системе понижается, вызывая ответную реакцию автоматики – пуск насоса. С поступлением воды давление снова начинает повышаться, пока предохранитель на реле не отключит электропитание.
Не будь в системе гидроаккумулятора, из-за резких колебаний давления насосы включались бы с каждым поворотом крана и вскоре вышли бы из строя. Накопление воды в баллонной мембране гидробака поддерживает стабильный напор: во время водоразбора воздух, заполняющий пространство между корпусом бака, выдавливает воду в сеть.
Установка гидроаккумулятора одновременно решает три инженерные задачи:
- уменьшение циклов включений и выключений насосной станции;
- профилактика гидроударов;
- поддержание запаса воды на случай отключения электроэнергии.
Как видите, гидроаккумуляторы потрясающе функциональны, но только при условии, что их технические характеристики соответствуют требованиям системы, а монтаж гидробака выполнен грамотно.
Какой материал предпочесть?
Способность баллонных мембран к растяжению определяется свойствами материала. Для выполнения задачи должна быть изготовлена из высокопрочной резины с большим запасом динамической эластичности, способной выдержать большое количество сжатий и растяжений – от 5 до 15 циклов в час при расчётном давлении от 8 бар и выше.
Баллонные мембраны для гидроаккумуляторов изготавливают из синтетической бутиловой и этиленпропиленовой резины, реже – из натурального каучука. Термостойкость мембраны не имеет принципиального значения. Средняя температура в сетях холодного водоснабжения редко превышает 30°C, тогда как диапазон рабочих температур у синтетических резиновых мембран составляет от -10 до 100°C; у каучука – от -10 до 50°C.
Для сохранения питьевого качества воды также важны гигиенические свойства материала - водонепроницаемость и устойчивость к диффузии. Пригодность гидроаккумулятора к эксплуатации в системах с питьевой водой должна быть подтверждена сертификатом и санитарно-гигиеническими заключениями. В комплекте с баком нелишне приобрести запасные мембраны и фланцы на случай ремонта.
Корпус бака должен быть изготовлен из нержавеющей стали с влагостойким покрытием. Увеличение металлоёмкости ведёт к удорожанию конструкции, но затраты в итоге окупаются за счёт продления срока службы агрегата и уменьшения расходов на ремонт и сервисное обслуживание гидробака.
Объём гидробака: какой выбрать?
Гидроаккумуляторы для бытовых сетей водоснабжения выпускаются в стандартных типоразмерах от 24 до 1000 литров. Для определения оптимальной ёмкости гидробака разработаны формулы, учитывающие ключевые параметры системы:
- суточный расход воды;
- число водоразборных точек;
- настройки реле давления;
- мощность насосного оборудования;
- допустимое количество рабочих циклов в час.
Ёмкость резервуара должна ограничивать количество повторных включений и включений насосов и обеспечивать запас воды на случай отключения электричества. Чем мощнее насосная станция, тем более вместительным должен быть гидроаккумулятор. Но и за размерами гнаться не стоит – запасённая вода не должна застаиваться в баке, иначе её будет невозможно использовать в пищевых целях. Если по причине перебоев с электроснабжением возникла необходимость в длительном хранении больших объёмов воды, стоит приобрести водонакопитель открытого типа.
На практике при подборе ёмкости гидроаккумулятора можно ориентироваться на разбор воды:
- до 2–2,5 м3/час – гидробаки ёмкостью 20–24 литров и меньше;
- 2,5–3,5 м3/час – от 50 до 80 литров;
- от 5 м3/час – баки на 100 литров и более.
В дачных домах, не предназначенных для постоянного проживания, чаще всего прокладывают упрощенные сети водоснабжения без внутренних санузлов с двумя-тремя точками водоразбора, которые обслуживают стационарные установки, оснащённые маломощными насосами до 1,8 м3/час и компактными встроенными гидроаккумуляторами. В системах с четырьмя и более водоразборными точками используют гидробаки на 50 литров, а при наличии сантехнического оборудования, потребляющего большое количество воды, имеет смысл увеличить ёмкость гидроаккумулятора до 100 литров.
Условия эксплуатации и особенности монтажа систем водоснабжения могут вносить коррективы в расчётный объём гидробака. К тому же не всегда удаётся точно спрогнозировать расход воды, а дебет скважин на некоторых участках варьирует в зависимости от сезона и погодных условий. Если вы полагаете, что результат, полученный с помощью стандартных методик расчёта ёмкости гидроаккумуляторов, далёк от реального положения дел, поручите проектирование системы водоснабжения специалистам.
Как устанавливать гидроаккумулятор?
Даже лучшие модели гидробаков не будут функционировать нормально, если при монтаже допущены ошибки. Гидроаккумулятор располагают в непосредственной близости от насоса в сухом и хорошо вентилируемом месте, чтобы фланцы и другие элементы фурнитуры прослужили как можно больше. Подсобное помещение должно быть достаточно просторным для обеспечения удобного доступа к оборудованию во время технических работ.
Агрегат устанавливают прямо на основание на штатные опоры, тщательно выровняв поверхность по уровню. Для гашения вибраций между корпусом бака и основанием устанавливают резиновые прокладки. Во избежание гидропотерь диаметр патрубка для впуска воды должен точно соответствовать размеру водопроводной трубы.
Еще один важный момент – реле давления нужно настроить так, чтобы пиковое давление в системе при любых обстоятельствах оставалось выше максимального давления в воздушном отсеке бака. В таком случае в баллонную мембрану поступит больше воды. Текущее давление в гидробаке отслеживают при помощи манометра, при необходимости подкачивая или спуская воздух.
Уровень давления в баке зависит от расхода воды. С другой стороны, постоянно поддерживать высокий напор в сети нецелесообразно, так как при этом создается дополнительная нагрузка на конструктивные элементы. Для гидроаккумуляторов бытовых систем водоснабжения считается оптимальным давление порядка 1,5–2 атм.; при этом верхние пороговые значения достигают 10 бар.
С установкой гидробака обычно не возникает проблем: достаточно минимального опыта сантехнических работ. Если вы не уверены в своих силах, не стесняйтесь обращаться за помощью к профессионалам. Дома нет места рискованным экспериментам!