Срок службы насосного оборудования в автономных системах водоснабжения не в последнюю очередь зависит от ёмкости гидроаккумулятора. Слишком маленький гидробак увеличивает нагрузку на насосное оборудование, а в слишком больших резервуарах застаивается вода. Как найти золотую середину и выбрать гидробак, который и насосы бережёт, и без воды при отключении электричества не оставит?
Как объём гидробака влияет на работу насосов?
Главное назначение гидроаккумуляторов – уравновешивать перепады давления при водоразборе или отключении электричества и защищать систему от гидроударов. Функцию управления автоматической насосной станцией обычно выполняет реле давления. Когда давление в системе приближается к верхнему пределу, реле прекращает подачу электроэнергии на насосное оборудование. С началом водоразбора давление в сети начинает падать; по достижении нижних пороговых значений подача электропитания возобновляется, и насосы снова принимаются качать воду.
Если в автоматизированной системе водоснабжения нет гидроаккумулятора, насос срабатывал бы всякий раз, когда кто-нибудь повернёт кран или воспользуется туалетом. Ни один электродвигатель не выдержит такого интенсивного режима эксплуатации. Чем мощнее насосная станция, тем меньше допустимая частота включений из-за риска перегрева:
- насосы мощностью свыше 8 кВт выдерживают не более 10 повторных включений в час;
- для насосного оборудования мощностью 5–10 кВт установлен лимит до 15 включений в час;
- для маломощных насосов – до 20 включений.
Так или иначе, более 30 пусков в час – это уже критический уровень нагрузки, не предусмотренный конструкцией агрегата. Также на толерантность к повторным включениям влияют конструктивные особенности насосного оборудования: чем больше подвижных частей, тем реже должен включаться насос. Для уменьшения циклов включения и выключения насосов необходима установка гидроаккумулятора для создания резервных запасов воды.
Внутренняя ёмкость гидробака заполнена баллонной мембраной, в которую поступает вода. Во время водоразбора воздух, воздух, заполняющий пространство между мембраной и внутренними стенками бака, вытесняет воду в сеть. В результате изменение давления в системе происходит плавно, ограничивая количество кратковременных включений и выключений. Иными словами, насосная станция включается и выключается столько раз, сколько позволит объём гидроаккумулятора.
Как определить ёмкость гидроаккумулятора?
Для расчёта оптимального объёма гидробака разработаны формулы, учитывающие основные характеристики системы:
- суточный расход воды;
- допустимое число рабочих циклов в час;
- мощность насосного оборудования;
- настройки реле давления.
На практике все намного проще – ассортимент большинства магазинов ограничен тремя линейками стандартных типоразмеров:
- от 20 до 24 литров и меньше;
- 50– 60 литров;
- 100 и более литров.
Компактные модели ёмкостью до 20–24 литров рассчитаны на насосные станции мощностью до 0,75 кВт с расходом 2–2,5 м3/час, но для небольшой семьи из двух-трёх человек увеличивать расход нет резона. Разумеется, насосы при этом включаются чаще, чем в случае установки гидробака среднего объёма, но так как резких колебаний давления не возникает, низкие нагрузки компенсируют частые включения и выключения. Чаще всего малогабаритные гидроаккумуляторы входит в комплектацию маломощных установок водоснабжения, так что все риски и выгоды за нас уже подсчитал производитель.
Насосное оборудование производительностью 1,8 м3/час и гидробак на 24 литра – типовая комбинация для внутренних сетей частных домов с тремя водоразборными точками, но без внутреннего санузла. При увеличении число точек водоразбора достаточно купить еще один гидроаккумулятор того же объёма и установить его в любом участке системы.
Гидроаккумуляторы ёмкостью 50–60 литров предназначены для сетей с расходом 2,5–3,5 м3/час и мощностью насосного оборудования до 1,5 кВт. Резервный запас воды составляет от трети до половины бака – вполне достаточно для удовлетворения нужд 4–8 человек.
Как правило, гидробаки на 50 литров устанавливают в бытовых системах с четырьмя и более водоразборными точками, где нет ванн, унитазов и тому подобного оборудования, потребляющего большое количество воды. Если в доме оборудован санузел, объём гидроаккумулятора рассчитывают по методике UNI 9182.
В продаже имеются и более массивные гидроаккумуляторы на 80 литров, которые вмещают до 5 литров воды сверх минимального резерва, но стоит ли игра свеч? Выигрыш не сказать что большой, а цена агрегата ощутимо выше.
Покупка гидробака на 100 и более литров оправдана лишь в том случае, если расход воды превышает 5 м3/час. Для этого в доме должно одновременно проживать не менее 10 человек. Прежде чем покупать гидроаккумулятор на 100 литров, учтите, что не всякая скважина обладает достаточной продуктивностью. Кроме того, для установки массивного бака требуется немало места – готовы ли вы поступиться квадратными метрами?
Также гидроаккумуляторы на 200 литров и более пользуются спросом в регионах с частыми перебоями электроснабжения – их используют как накопители воды на случай отключения электричества. Но если запас воды намного превосходит потребности жильцов, во время «Ч» вода в баке может оказаться непригодной для питья и приготовления пищи. Для длительного хранения воды больше подходит открытый водонакопитель.
Чем больше объём – тем больше проблем
Массивные габариты заметно осложняют сервисное обслуживание гидроаккумуляторов. В частности, для гидробаков ёмкостью от 100 литров актуальна проблема удаления воздуха, который накапливается в мембране и образует пробки, расстраивающие работу агрегата.
Для стравливания лишнего воздуха в верхней части вертикальных гидробаков ёмкостью от 100 литров устанавливают воздухоотделительные клапаны. У горизонтальных моделей за выведение воздушных пузырьков отвечает отдельный сегмент трубопровода, укомплектованный выводным ниппелем, сливом и шаровым краном. Для обеспечения бесперебойного функционирования водопровода воздух из бака следует выпускать не реже, чем раз в месяц.
У более компактных гидроаккумуляторов воздух удаляется из мембран во время полного опорожнения резервуара. В силу большего количества рабочих циклов воздушные пробки не успевают образовываться. Для надёжности можно периодически спускать воздух через кран, расположенный в непосредственной близости от бака. Отключив электропитание насосов, позвольте воде полностью стечь, затем закройте кран и включите насосы. Когда гидробак наполнится водой, повторите процедуру.
Вместительность гидробака – далеко не единственный параметр, который следует учитывать, решая увлекательную задачу поддержания напора в сети. Не менее важно правильное расположение гидроаккумулятора: рекомендуется устанавливать бак как можно ближе к насосу. Особенности монтажа систем водоснабжения и условия эксплуатации систем также вынуждают пересмотреть стандартные рекомендации по подбору гидробака.
Если у вас есть какие-то вопросы и сомнения, не стесняйтесь обращаться за помощью к специалистам.