Хидроакумулатори за водоснабдяване: принцип на работа, видове, как правилно да изберете

Съвременният автономен водопровод задължително трябва да бъде оборудван с резервоар за съхранение на известно количество вода. Разбира се, най-простият вариант на такова устройство – пластмасов или метален резервоар, монтиран някъде на тавана.

Хидроакумулаторите за водоснабдяване уверено изместват обикновените резервоари, тъй като те са по-удобни и влияят по-добре на състоянието на системата.

В предложената от нас статия са описани подробно видовете хидроакумулатори, дадени са правилата за избор. Ние подробно предадохме как се извършва монтажът на оборудването и неговото регулиране. Дадените от нас препоръки ще осигурят безпроблемна експлоатация на устройството и ще удължат неговия работен ресурс.

Принцип на работа на типичния хидробак

Хидроакумулаторът, наричан още хидробак, акумулаторен или напорен бак – това са различни имена на едно и също устройство.

Отвън това е наистина метален бак, а вътре резервоарът е разделен на две части чрез специална гумена подложка, която понякога се нарича мембрана.

Мембраната е здраво закрепена на гърлото на резервоара, където се намира отворът за постъпване на вода. От противоположната страна на съда има още един отвор, предназначен за въздух.

Тук е монтиран обикновен нипел. За какво е направено всичко това? Мембраната разделя хидробака на две отделения. От едната страна на тази мембрана се намира вода, а от другата – въздух под определено налягане.

За измерване на налягането в хидроакумулатора се използва манометър. Някои модели са допълнително оборудвани с филтър, за да не проникват замърсявания вътре. Материалът на мембраната – специална гума. Той е не само еластичен, но и безопасен за здравето на хората.

Хидроакумулаторът е разделен от мембрана на две части. От едната страна на тази мембрана се намира вода, а от другата – въздух под налягане, което позволява да се създаде напор във водопроводната система.

При свързване на хидробака към водопроводната система водата от такова устройство постъпва със стабилен напор, което позволява да се подобри качеството на водопроводната вода и да се осигурят необходимите условия за функционирането на домакинските уреди.

Мембраната на хидробака съдържа известно количество вода, което постоянно се променя, поради което мембраната непрекъснато се разтяга или свива. При увеличаване на обема на водата газът се свива, налягането се повишава. Релето, което регистрира границите на налягането, дава команди на помпата за включване/изключване.

Например, за нормалната работа на автоматични перални машини, хидромасажни устройства и друга подобна техника са необходими определени показатели на налягането във водопровода. Практически винаги хидроакумулаторите се комплектоват със специално регулиращо устройство – реле на налягане.

Този уред може да се настрои така, че да включва и изключва постъпването на вода в хидробака в зависимост от налягането на въздуха. Работи по следния начин: с изтеглянето на вода от устройството налягането във въздушната му камера намалява.

Когато то достигне минималната стойност, релето на налягане в автоматичен режим включва помпената техника, за да попълни обема на водата. В резултат на това налягането в хидробака отново се повишава. При достигане на максималната зададена стойност на налягането релето изключва постъпването на вода в хидроакумулатора.

Тази схема позволява да се състави представа за това какво място заема хидроакумулаторът в системата за автономно водоснабдяване на частна къща.

Тази система позволява значително да се намали броят на включванията/изключванията на помпата, а това удължава експлоатационния живот на техниката. Ако помпата беше свързана директно към домашния водопровод, броят на циклите на включване и изключване би бил значително по-висок.

Наличието на такъв резервоар във водопроводната система осигурява стабилност на нейната работа, както и защита от възможни хидравлични удари.

Освен това, вътре в хидроакумулатора постоянно има известен запас от вода, който може да бъде много полезен, например при повреда на помпата. Разбирането на принципите на работа на хидроакумулатора позволява да се избере подходящото устройство, да се осигури правилният му монтаж и обслужване.

Видове хидроакумулаторни бакове

Хидроакумулаторите се различават по типа на монтаж: биват хоризонтални и вертикални. Вертикалните хидроакумулатори са добри с това, че за тяхното монтиране е по-лесно да се намери подходящо място.

Както вертикалният, така и хоризонталният вариант са снабдени с нипел. Заедно с водата вътре в устройството постъпва и известно количество въздух. Той постепенно се натрупва вътре и "изяжда" част от обема на хидрорезервоара. За да работи устройството изправно, е необходимо този въздух от време на време да се изпуска през този същия нипел.

По типа на монтаж се различават вертикални и хоризонтални хидроакумулатори. Те имат някои разлики в процеса на обслужване, но на избора до голяма степен влияят размерите на мястото за монтаж.

В хидроакумулаторите, които се монтират вертикално, е предвиден нипел, който е предназначен именно за тези цели. Достатъчно е да се натисне върху него и да се изчака, докато въздухът напусне устройството. С хоризонталните резервоари всичко е малко по-сложно. Освен нипела за изпускане на въздуха от съда, се монтира спирателен кран, както и отвеждане към канализацията.

Всичко това се отнася за моделите, способни да натрупват обем течност над 50 литра. Ако капацитетът на модела е по-малък, то никакви специални приспособления за отстраняване на въздуха от кухината на мембраната не са налични, независимо от типа на монтаж.

Но въздухът от тях все пак трябва да се отстранява. За целта от хидроакумулатора периодично се източва вода, а след това отново се пълни съдът с вода.

Преди началото на процедурата трябва да се изключи електрозахранването на релето за налягане и помпата, или пък на цялата помпена станция, ако хидрорезервоарът е част от такова устройство. След това просто трябва да се отвори най-близкият смесител.

Водата се източва, докато съдът не се изпразни. След това кранът се затваря, на релето за налягане и помпата се подава електрозахранване, водата ще запълни съда на хидроакумулатора в автоматичен режим.

Хидроакумулаторите със син корпус се използват за студена вода, а червените – за отоплителни системи. Не трябва да използвате тези устройства при други условия, тъй като те се различават не само по цвят, но и по материала на мембраната и по способността да понасят определено ниво на налягане.

Обикновено резервоарите, предназначени за автономни инженерни системи, се различават по цвят: сини и червени. Това е изключително проста класификация: ако хидрорезервоарът е син, значи е предназначен за системи за студено водоснабдяване, а ако е червен – за инсталиране в отоплителен кръг.

Ако производителят не е обозначил продукцията си с един от тези цветове, то предназначението на устройството трябва да се уточни в техническия паспорт на изделието. Освен цвета, тези два типа хидроакумулатори се различават главно по характеристиките на материала, използван при изработката на мембраната.

И в двата случая това е висококачествена гума, предназначена за контакт с хранителни продукти. Но в сините съдове има мембрани, предназначени за контакт със студена вода, а в червените – с гореща.

Много често хидроакумулаторът се доставя като част от помпена станция, която вече е оборудвана с реле за налягане, манометър, повърхностна помпа и други елементи.

Сините устройства са способни да понасят по-високо налягане от червените съдове. Не се препоръчва да използвате за студена вода хидроакумулатори, предназначени за системи за топла вода и обратно. Неправилните условия на експлоатация ще доведат до бързо износване на мембраната, хидрорезервоарът ще трябва да се ремонтира или дори напълно да се замени.

Как да изберете подходящ хидробак?

Един от най-важните показатели при избора на хидроакумулатор е количеството вода, което може да побере. За целта можете да използвате следната формула:

Избирайки хидроакумулатор, трябва да изчислите подходящия обем на устройството. Твърде малкият хидрорезервоар няма да осигури нуждите на системата, а твърде големият ще доведе до неоправдани разходи.

А от тази таблица можете да вземете стойността на корекционния коефициент в зависимост от мощността на помпата:

При изчисляване на обема на хидроакумулаторния резервоар за система за водоснабдяване трябва да се използва специален корекционен коефициент, който отчита мощността на водната помпа.

За битови нужди обикновено е достатъчно устройство с капацитет около 25-50 литра. Разбира се, изчислената стойност рядко съвпада с реалните обеми на типичните модели хидроакумулатори.

В такъв случай просто се взема резервоар с малко по-голям обем. Например, ако по формулата е изчислена стойност 32,5 л, то може спокойно да се закупи резервоар с капацитет 35 литра.

Трябва да се помни, че външните размери на резервоара и обемът вода, който може да побере, са различни числа. Обикновено водата заема около една трета от общия обем на хидроакумулатора. От формулата става ясно, че колкото по-мощна помпа се използва за автономното водоснабдяване в къщата, толкова по-голям капацитет хидробак трябва да се закупи.

Честото изключване на електроенергията в района, където се намира къщата, е добра причина да се избере по-голям резервоар. По този начин семейството ще разполага с малък запас вода.

Въпреки това не бива да се прекалява и да се избира прекалено голям хидроакумулатор. В такова устройство водата ще се сменя твърде бавно, а това ще доведе до влошаване на качеството ѝ.

В тази таблица са представени подробни сведения за това какъв точно обем вода може да се съхранява в хидроакумулатора с конкретни характеристики

Именно затова при изчисленията се взема предвид максималният обем вода, който преминава през водопроводната система. Друг важен момент се отнася до моделите от чуждестранно производство. Такива устройства не винаги могат безпроблемно да се свържат с водопроводните системи в Русия или на територията на близките чужди страни.

Монтаж и регулиране

Към монтажа на хидроакумулатора се поставят по-строги изисквания, отколкото при монтажа на обикновен накопителен резервоар. Работата е там, че монтираният на тавана накопител е статичен, докато хидробакът е в динамично движение: водата постъпва и се изтегля от съда, мембраната се разтяга и свива и т.н.

За да не се предава вибрацията на водоснабдителната система и околните предмети, хидроакумулаторът се монтира на равна и здрава основа, като се използват амортизиращи гумени подложки.

Мястото, на което е монтиран хидробакът, трябва да бъде достатъчно просторно и достъпно. Такива устройства се нуждаят от периодично настройване, проверка и обслужване.

Преди монтажа е необходимо да се установи какво налягане трябва да има в празния хидроакумулатор. Номиналната стойност на този показател обикновено е 1,5 бара. Именно такова налягане задава производителят. С течение на времето обаче част от въздуха може да излезе от резервоара.

За измерване на налягането в хидроакумулатора може да се използва всеки изправен манометър, който позволява получаване на данни с точност не по-малка от 0,5 бара

Затова трябва да се измери налягането с помощта на манометър, а след това да се напомпа въздух или да се изпусне, ако налягането се окаже прекомерно. Няма да навреди също да се уточни стойността на нормалното налягане на въздуха в празния хидробак, като се използва техническият паспорт на изделието. Тъй като вентилът има стандартни размери, за измервания е подходящ почти всеки манометър.

Ако хидроакумулаторът по някаква причина не е оборудван с измервателен уред, може да се вземе автомобилен манометър. Важното е той да бъде изправен и достатъчно точен. Необходима е скала с деления от 0,5 бара или по-малки. Електронни устройства също могат да се използват за такива измервания.

Към водопроводните тръби свързването се извършва с помощта на гъвкави преходници. При това трябва да се помни, че диаметърът на преходниците трябва да съответства на размерите на тръбите на водопровода, стесняване не се допуска. Преди да се напълни резервоарът с вода, трябва да се отстрани целият въздух от мембраната.

За да се гасят вибрациите, които възникват при работа на хидроакумулатора, при свързване на устройството към водопроводната система се използват специални гъвкави маркучи с подходящ диаметър

Първият път водата се изпомпва вътре колкото е възможно по-бавно, на тънка струйка със слаб напор. Това е необходимо, за да не се повреди мембраната, която може да се е слегнала или леко деформирала по време на съхранение в склада.

Такива нюанси може да изглеждат дреболии, но те могат значително да повлияят на състоянието на хидробака. Важен момент е също настройката на налягането в резервоара.

След като хидроакумулаторът се напълни с вода, трябва отново да се измери налягането на въздуха. Колкото по-малко въздух има в хидробака, колкото по-ниско е налягането му, толкова по-голям обем вода може да се изпомпи в него. Но колкото по-малко въздух, толкова по-ниско е работното налягане на водата на изхода от хидроакумулатора.

Допуска се намаляване на налягането на въздуха в устройството до ниво от 1 бар, ако има необходимост от създаване на допълнителен обем вода за съхранение. При това обаче напорът на водата в системата ще намалее. Собственикът на устройството ще трябва да избира между добър напор и възможността да изпомпва голям обем вода в резервоара.

Във всеки случай минималната стойност на налягането на въздуха трябва да бъде 1 бар. Ако въздухът в съда е малко, мембранната вложка, пълна с вода, ще се разтегне и може да докосне металните стени на хидробака. Такъв контакт е неприемлив, тъй като под неговото влияние гумата ще започне да се разрушава, хидроакумулаторът ще се счупи, а мембраната ще трябва да се смени.

След като хидробакът е напълнен, настроен и свързан към водопроводната система, може да се извърши настройка на релето за налягане. То обикновено е снабдено с инструкция, в която подробно е описан редът на действията.

Под капака на корпуса на устройството се намират две регулиращи пружини. Голямата пружина, означена като Р, позволява да се зададе минималното налягане, при което релето включва помпата и започва да помпа вода в хидроакумулатора.

С помощта на малката пружина, означена като Р, се задава разликата между горното и долното налягане, т.е. налягането на изключване и включване. С извличането на вода от хидробака налягането се променя.

Когато то достигне долната граница, контактите на релето се затварят и помпата се включва. В процеса на настройка на релето за налягане ще трябва няколко пъти да се напълни хидроакумулаторът и след това да се изпразни.

Обикновено разликата между налягането на включване и изключване е около два бара. В паспорта на хидробака е посочено максималното налягане, за което е проектирано устройството, но няма смисъл да се опитвате да го напомпате „до отказ“.

При работа на гранични показатели елементите на устройството се износват по-бързо. В процеса на настройка на релето за налягане трябва да се вземе предвид един важен момент – разликата между налягането на изключване и налягането на въздуха в хидроакумулатора трябва да бъде около 10%.

Препоръки за експлоатация

След като хидроакумулаторът е монтиран, той трябва да се обслужва правилно. Приблизително веднъж месечно трябва да се проверяват настройките на релето за налягане и да се коригират при необходимост. Освен това трябва да се проверява състоянието на корпуса, целостта на мембраната и херметичността на съединенията.

Най-честата повреда в хидроакумулаторите – разкъсване на мембраната. Постоянните цикли на разтягане и свиване с времето водят до увреждане на този елемент. Рязките промени в показанията на манометъра обикновено показват, че мембраната се е скъсала и водата постъпва във "въздушния" отсек на хидроакумулатора.

За да се уверите в наличието на повреда, просто трябва да изпуснете целия въздух от устройството. Ако след това от нипела изтече вода, значи мембраната определено се нуждае от подмяна.

За щастие, извършването на такъв ремонт е сравнително лесно. За това са необходими:

1. Изключете хидроакумулатора от водопровода и електрозахранването.
2. Развийте болтовете, които държат гърлото на устройството.
3. Отстранете повредената мембрана.
4. Поставете нова мембрана.
5. Сглобете устройството в обратен ред.
6. Извършете монтажа и свързването на хидроакумулатора.

След приключване на ремонта, настройките на налягането в резервоара и релето за налягане трябва да бъдат проверени и регулирани. Свързващите болтове трябва да се затягат равномерно, за да се предотврати изкривяване на новата мембрана и за да не се изплъзне ръбът ѝ навътре в корпуса на хидроакумулатора.

Да смените мембраната на хидроакумулатора е сравнително лесно, но трябва да се погрижите новата мембрана да бъде същата като старата.

За целта болтовете се поставят в гнездата, а след това последователно се завъртат буквално няколко оборота на първия болт, преминават към следващия и т.н. Тогава мембраната ще бъде притисната към корпуса еднакво по цялата обиколка. Разпространена грешка на начинаещите в ремонта на хидроакумулатора – неправилното използване на уплътняващи средства.

Мястото за поставяне на мембраната не се нуждае от обработка с уплътнител, напротив, присъствието на такива вещества може да я повреди. Новата мембрана трябва да бъде точно същата като старата и по обем, и по конфигурация. По-добре е първо да разглобите хидроакумулатора, а след това, въоръжени с повредената мембрана като образец, да отидете в магазина за нов елемент.

Изводи и полезно видео по темата

В този видеоклип подробно е разгледан принципът на работа на хидроакумулатора:

За изчисляване на обема на хидроакумулатора можете да използвате специални калкулаторни програми. Един от тези варианти е представен в следващия видеоматериал:

Смяната на мембраната на хидроакумулатора – не е твърде сложен процес. Той е подробно разгледан в този видеоклип:

Хидроакумулаторът – важна част от съвременната автономна водоснабдителна система. Разбира се, това устройство е по-сложно и по-скъпо от обикновен накопителен резервоар.

Но всички разходи напълно се изплащат, тъй като при наличието на хидроакумулатор качеството на водопроводната вода е по-добро, а ресурсът на работа на помпеното оборудване значително се увеличава. Накрая, това е просто удобно, защото във водопровода винаги има стабилно налягане на водата, за което се грижи надеждна автоматика.

Моля, пишете коментари в блок-формата по-долу. Задавайте въпроси по интересуващите ви моменти в представената информация, споделяйте полезни сведения, публикувайте снимки и съвети. Вероятно вашите препоръки ще бъдат полезни за посетителите на сайта.