Свързване на хидроакумулатора към водоснабдителната система: варианти и типови схеми

Автономната водоснабдителна система – сложно техническо съоръжение, изискващо използването на внушителен набор от технически средства. За да се автоматизира работата на помпеното оборудване и подаването на вода към крановете, ще е необходима инсталация на хидроакумулатор. Съгласете се, не всеки собственик на къща знае как да го монтира, и изобщо какво представлява това устройство.

Ще разкажем подробно как се извършва свързването на хидроакумулатора към водоснабдителната система. Ще разгледаме подробно какво е необходимо за монтажа му, в кои независими водопроводни мрежи се използва, с какво оборудване и как може да се експлоатира.

Инсталацията на хидравличния резервоар, извършена според нашите препоръки, ще предотврати множество вероятни проблеми: ще защити домакинските уреди, ще минимизира действието на хидроудар. За оптимизиране на възприятието представената информация е допълнена от снимки, схеми и видео.

Устройство и предназначение на хидробока

Хидроакумулатор, който още наричат хидробок или мембранен резервоар, – е херметичен метален съд, в който е поставена частично напълнена с вода еластична мембрана с крушовидна форма. По същество, мембраната, поставена в корпуса на хидробока и прикрепена към корпуса му чрез фланец с патрубка, разделя вместимостта му на две части: водна и въздушна.

При увеличаване на обема на водата в хидробока естествено намалява обемът на въздуха. В резултат на това налягането в системата, която подава вода, се повишава. При достигане на зададените от потребителя параметри на налягане, то се фиксира от реле, което планомерно подава команда за изключване на помпата.

Корпусът на резервоара е изработен от метал, но водата не контактува с него: тя е затворена вътре в мембранната камера, която се произвежда от здрав каучуков бутил.

Този устойчив на бактерии материал помага на водата да не губи качествата, които се изискват от санитарните и хигиенните норми. Питейната вода при взаимодействие с каучука запазва всички свои отлични свойства.

Водата в мембранен резервоар постъпва през свързващ патрубок, снабден с резбова връзка. Напорният патрубок и изходът на свързващия водопровод трябва в идеалния случай да имат еднакви диаметри. Това условие позволява да се избегнат допълнителни хидравлични загуби вътре в тръбопровода на системата.

В хидроакумулаторите, които са част от битови системи за водоснабдяване, се използва въздух. Ако това устройство е предназначено за промишлена употреба, в него се нагнетява газ.

За да се регулира налягането вътре в устройството, във въздушната камера е предвиден специален пневмоклапан. Въздухът се нагнетява в отделеното за него отделение чрез обикновен автомобилен нипел. Между другото, чрез него може не само да се докара въздух, но при необходимост и да се изпусне излишъкът.

Въздухът се нагнетява вътре в мембранния резервоар, като за целта се използва компактен автомобилен или обикновен велосипеден помпа. При постъпването на вода в каучуковата круша, сгъстеният въздух оказва съпротивление на нейния напор, като не позволява на мембраната да се спука. Налягането вътре в хидроакумулатора също се регулира с помощта на сгъстен въздух.

Хидроакумулаторът се състои от следните елементи: 1 – метален корпус, 2 – каучукова мембрана, 3 – фланец, снабден с клапан, 4 – нипел, през който може да се нагнети въздух, 5 – въздух под налягане, 6 – крачета, 7 – монтажна платформа за помпата

Принцип на работа на хидроакумулатора

Ако системата току-що е монтирана, по-голямата част от вътрешния обем на хидроакумулатора се заема от камерата, предназначена за въздух.

Постъпвайки в крушовидната мембрана през тръбопровода, водата свива въздуха. Това става, докато не бъде достигнато предвиденото налягане. След това релето изключва помпата. Работата на релето може да се регулира.

Когато отворим вентила и използваме вода за нуждите си, настъпва разхерметизация на системата. Въздухът, натискайки мембраната, помага на водата да излезе от съда. Този процес ще продължи, докато налягането в системата не спадне до установения минимум -1,5 atm. В този момент трябва да заработи помпата, която нагнетява вода в резервоара.

Както е известно, във водата също има разтворен въздух. Когато той се натрупа вътре в мембранния чувал, работата на хидроакумулатора се влошава, затова е необходимо да се изпусне. При някои модели за тази цел има специален клапан. Ако няма клапан, трябва веднъж на 1-3 месеца да се прави профилактика на мембранния резервоар.

Важно е правилно да се монтира хидроакумулаторът в системата за водоснабдяване. Тогава при негова повреда или при провеждане на профилактични работи върху него, устройството ще може лесно да се разглоби, така че да не се налага да се източва изцяло водата от цялата система.

При отваряне на който и да е водопроводен кран от системата, обемът на водата в резервоара намалява, като следствие налягането спада. Спадането на налягането до зададената стойност се фиксира от релето, което пуска помпата в действие (+)

Роля във водопроводната мрежа

Изглежда, устройството просто пропуска вода през себе си. Бихме могли да се справим и без него? Всъщност именно с помощта на хидробака във водопроводната система се поддържа стабилно налягане.

Водната помпа при наличието ѝ се включва не толкова често, което позволява икономично използване на нейния експлоатационен ресурс. Освен това системата за извличане и транспортиране на вода е надеждно защитена от хидроудари.

Ако по някаква причина напрежението в електрическата мрежа изчезне, малък „авариен“ запас от вода в резервоара ще помогне за решаване на първостепенни домакински задачи.

Нека уточним списъка с предимства, които осигурява това доста просто устройство:

• Преждевременно износване на помпата. В мембранния резервоар има известен запас от вода. Тя задоволява първостепенните нужди на собствениците на вилата. И едва когато запасът се изчерпи, помпата ще се включи. Следва да се отбележи, че всички помпи имат норма на включвания за един час. При наличие на хидроакумулатор този показател няма да бъде превишен, и агрегатът ще издържи по-дълго.
• Стабилизация на налягането в системата. Ако включите едновременно два крана, например в банята и в кухнята, разликите в налягането могат да повлияят на температурата на водата. Това е много неприятно, особено за тези от домакинството, които в този момент взимат душ. Благодарение на хидроакумулатора подобни недоразумения могат да бъдат избегнати.
• Хидравлични удари. Тези явления, които могат да навредят на тръбопровода, могат да възникнат в момента на включване на помпата. С хидробак рискът от възникване на хидравличен удар практически е изключен.
• Запас от вода. В къща извън града проблемът с водоснабдяването стои особено остро. Ако настъпи внезапно спиране на тока и помпата не може да изпълнява функциите си, за решаване на неотложни проблеми вече не е необходимо да съхранявате запас от вода в кофа или друг резервоар. В камерата на хидроакумулатора тя е налична и редовно се обновява.

Очевидно е, че наличието на това устройство в система за водоснабдяване, независима от централизираните мрежи, не е случайно. То е необходимо и полезно.

Хидроакумулаторът във водоснабдителния кръг изпълнява редица важни функции: защитава техниката от хидравлични удари, осигурява запас от вода, създава условия за автоматизиране на нейното вземане.

Варианти на мембранни затворени съдове

Мембранните бакове се експлоатират в състава на тръбопроводи, монтирани за различни цели, сред които:

• Студено водоснабдяване. Бакът се използва за натрупване и подаване на студена вода, защитава разнообразни домакински уреди от хидравлични удари при промяна на налягането в системата. Удължава експлоатационния живот на помпите чрез намаляване на броя на техните включвания.
• Осигуряване на топла вода. Използваното при това устройство трябва да работи успешно в режим на висока температура.
• Отоплителни системи. Такива бакове се наричат разширителни. Те функционират в състава на затворени отоплителни системи и са важни техни съставни части.

В зависимост от конфигурацията хидробаките биват хоризонтални и вертикални. Принципът им на работа обаче не зависи от конфигурацията.

Хидроакумулаторите, предназначени за включване в система за водоснабдяване, се боядисват в син цвят, а тези, които работят в отоплителна схема, – червени. Тези два вида мембранни бакове имат и някои конструктивни отличителни особености, което се вижда добре на представената схема (+)

Като особеност може да се посочи наличието на специален клапан за изпускане на въздух в горната част на вертикалните модели, чийто обем надвишава 50 литра. Този въздух, както вече беше споменато по-горе, се натрупва в горната част на камерата с работата на устройството. Ето защо присъствието на изпускателен клапан на това място е напълно обоснована мярка.

Ако трябва да се изпуснат въздушните маси при експлоатация на хоризонталните модели, за тази цел се използва източване или отделен кран, разположен зад мембранния резервоар. За да се изведе въздухът от устройства с малък размер, ще трябва напълно да се източи водата от него.

Тъй като вертикалните и хоризонталните модели са еднакво ефективни и функционални, подходящото устройство трябва да се избере въз основа на размерите на помещението, в което ще бъде разположено. Моделът, който най-добре се вписва в помещението, се избира.

Освен конструктивните особености и различното предназначение, резервоарите могат да се различават и по своя обем: на тази снимка са представени хидроакумулатори с различни обеми, конструкции и предназначение.

Схеми за свързване на хидроакумулатора

Това устройство може да бъде свързано към водопроводната система по различни начини. Изборът на схема за свързване на хидроакумулатора зависи от това в какво качество ще се използва и какви функции се предвижда да изпълнява. Нека разгледаме най-популярните схеми за свързване.

Стандартен вариант с повърхностна помпа

Най-разпространеният вариант на автономно водоснабдяване с хидроакумулатор е тандемът с повърхностна помпа. В този случай хидрорезервоарът може да бъде част от комплексно помпено оборудване, сглобено от производителя в заводски условия, или отделен елемент, разположен до помпата в кесон или в отопляемо помощно помещение.

Преди хидроакумулатора се поставя обратен клапан, за да се изключи промяната на посоката на потока, след него се разполага реле за налягане, реагиращо на промяната на напора, и манометър за проследяване на работните параметри.

За нормално свързване към водопроводния контур хидрорезервоарът обикновено се оборудва с ъглов патрубок, който се свързва към фланеца:

Използване с повишителна помпена станция

Помпен агрегат от повишителен тип се използва за постоянно поддържане и регулиране на налягането в тръбопроводи с активно водопотребление. Обикновено на такива станции има помпа, която работи в постоянен режим.

Ако възникне необходимост от включване на допълнителни помпи, хидроакумулаторът помага да се компенсират възникващите при това в системата скокове на налягане.

В състава на водоснабдителната система на помпена станция за повишаване на налягането, хидроакумулаторът изпълнява функцията на авариен източник на водоснабдяване и на своеобразен амортисьор, предотвратяващ хидравлични удари при включване на допълнителни мощности.

Същата схема се използва, ако захранването с електроенергия на помпите за повишаване на налягането в системата е нестабилно, а водоснабдяването, въпреки това, трябва да бъде непрекъснато. По време на прекъсване на електричеството се използва този запас от вода, който се съдържа в хидроакумулатора. По същество, мембранният резервоар играе през този период ролята на резервен източник на водоснабдяване.

Колкото по-мощна е помпената станция, толкова по-мащабни са задачите, които се възлагат на нея. Тя трябва да поддържа по-високо налягане, и обемът на нейния хидроакумулатор трябва да бъде по-голям.

Приложение в схеми с потопяема помпа

За да се удължи максимално срокът на експлоатация на потопяемия помпен агрегат, броят на неговите включвания в рамките на един час трябва да съответства на заявените технически характеристики на устройството. Обикновено този показател е от порядъка на 5 до 20 пъти.

Ако налягането във водопроводната мрежа пада, при достигане на минималната му стойност, релето задейства, включвайки помпата, която подава вода. При максимални стойности на налягането релето изключва, и подаването на вода спира.

Ако в схемата на водоснабдяване присъства потопяема помпа, то хидроакумулаторът ще удължи нейния срок на експлоатация, тъй като тя няма да се налага да се включва и изключва, ако потреблението на вода от потребителите е незначително.

Ако водоснабдителната система е автономна и малка, дори малък обем потребление на вода може да стартира помпата. В този случай експлоатацията на помпата ще бъде неефективна. А самото устройство няма да издържи толкова дълго, колкото би искал неговият собственик.

Този запас от вода, който се съдържа в мембранния резервоар, ще спаси положението. Освен това, той няма да допусне скок на налягането в момента, когато започне работа потопяемата помпа.

За да се избере хидроакумулатор с подходящ обем, трябва да се знаят следните характеристики: мощност и честота на включване на помпата, предполагаем разход на вода на час и височина на инсталиране на устройството.

Ако в схемата на свързване присъства нагревател за вода с акумулация, то хидроакумулаторът изпълнява в нея функциите на разширителен съд. Ако водата се нагрее, нейният обем се увеличава. Тя се разширява. За затворено пространство, каквото е водоснабдителната система, такъв процес би довел до разрушителни последствия, ако не беше хидроакумулаторът.

В схема с акумулационен бойлер хидроакумулаторът се използва като разширителен съд, който спасява системата от разкъсвания, тъй като несвиваемата вода се разширява отлично при нагряване.

За включване в тази схема е необходимо да изберете хидроакумулатор, като вземете предвид следните му характеристики: максимална температура на нагряваната вода и максимално допустимо налягане във водопроводната система.

Избор на мембранен резервоар с познание

Хидробакът е съд, чийто основен работен орган е мембраната. От нейното качество зависи колко време ще работи устройството от момента на свързване до първия ремонт.

За най-добри се смятат изделията от хранителна (изобутирана) гума. Металът на корпуса на изделието е важен само за разширителните съдове. Там, където водата се съдържа в крушката, характеристиките на метала нямат решаващо значение.

Ако не обърнете специално внимание на дебелината на фланеца на вашата покупка, то след година-две, а не след 10-15 години, както планирате, ще трябва да купите напълно ново устройство или, в най-добрия случай, да смените самия фланец.

Особено внимание при избора на устройството трябва да се обърне на фланеца, който обикновено се изработва от поцинкован метал. Дебелината на този метал е много важна. При дебелина от само 1 мм срокът на експлоатация на изделието ще бъде не повече от 1,5 години, тъй като в метала на фланеца непременно ще се образува дупка, която ще извади от строя цялото устройство.

При това гаранцията на съда е само една година при обявен срок на експлоатация от 10-15 години. Така че дупката ще се появи точно след изтичане на гаранционния срок. И да се запои или завари тънкият метал ще бъде невъзможно. Може, разбира се, да се опитате да намерите нов фланец, но най-вероятно ще е необходим нов съд.

За да избегнете подобни неприятности, трябва да търсите съд, чийто фланец е направен от неръждаема стомана или от дебела поцинкована ламарина.

Свързване на хидроакумулатора към водоснабдителния контур

Както стана ясно от всичко написано по-горе, мембранният съд не е просто съд с вода. Това е специално устройство, включено в непрекъснат работен процес. Затова и процедурата по неговото инсталиране съвсем не е толкова проста, колкото може да изглежда. Трябва да го закрепите много внимателно, като вземете предвид факторите на вибрация и шум.

Необходимо е да закрепите хидроакумулатора върху повърхността с помощта на гумени уплътнения, за да намалите нивото на шум при неговата работа и да намалите влиянието на вибрациите върху самото устройство.

Към пода го закрепват с помощта на гумени уплътнения, а към тръбопровода – с помощта на преходници от гума. И още трябва да се вземе предвид, че диаметърът на захранването не може да намалява на изхода на хидросистемата.

С новия резервоар трябва да се работи особено внимателно, като го пълните с вода под слаб напор. Мембраната от дългото съхранение може да се е сбила. Рязка струя вода може да я повреди и дори напълно да я извади от строя. По-правилно е да отстраните целия въздух от крушката на мембраната, преди да започнете да я пълните с вода. Мястото за инсталиране на хидроакумулатора трябва да бъде избрано, като се вземе предвид неговата достъпност.

Процесът на свързване на хидроакумулатора се извършва в стандартна последователност:

Правилна настройка на новото устройство

Новият хидрорезервоар трябва да се провери какво е нивото на вътрешното му налягане. Предполага се, че то трябва да бъде 1,5 атм. Но в процеса на транспортиране на изделието от мястото на производство до склада и по време на съхранение може да е настъпило изтичане, което е намалило този важен показател към момента на продажба. Налягането може да се провери, като свалите капачката на золотника и извършите измервания.

За измерване на налягането могат да се използват манометри от различни видове:

• Електронни. Това са скъпи уреди. На резултата от тяхната работа могат да повлияят температурата и зарядът на батерията.
• Механични. Произвеждат се в корпус от метал, наричат се по друг начин автомобилни. Ако този уред е преминал успешно проверка, то по-добър от него не може да се намери. За да получите най-точна стойност, тъй като ще трябва да измервате само 1-2 атм., по-добре е да купите уред с по-голям брой деления на измервателната скала.

Евтините помпени станции и автоматични помпи най-често се комплектоват с манометри в пластмасов корпус. Грешката в показанията на такива китайски модели е твърде голяма.

Ако в резервоара има по-малък обем въздух от необходимото, неговото място ще бъде заето от вода. Това ще повлияе на напора на водата във водопровода. При високо налягане и напорът постоянно ще бъде висок. По-голямото налягане ще осигури по-малък запас вода в мембранната круша, поради което помпата ще трябва да се включва по-често. Ако няма ток, запасът от вода може да не стигне за всички нужди.

Ето защо понякога е по-разумно да се пожертва налягане за постигане на други важни цели. Все пак не е добре да се намалява налягането под препоръчителните стойности, както и да се превишават пределните характеристики. Недостигът на налягане може да доведе до контакт на повърхността на крушата с корпуса на резервоара, което е нежелателно.

За измерване на налягане могат да се използват различни устройства, но оптималният вариант е относително евтин автомобилен манометър с метален корпус и достатъчно подробна скала за резултатите от измерванията.

Оптимално налягане на въздуха

За да работят домакинските уреди нормално, налягането в хидроакумулатора трябва да бъде в интервала 1,4-2,8 атм. За по-добро запазване на мембраната е необходимо налягането във водопроводната система да надвишава налягането в резервоара с 0,1-0,2 атм. Например, ако вътре в мембранния резервоар налягането е 1,5 атм., то в системата то трябва да бъде 1,6 атм.

Точно тази стойност трябва да се зададе на релето за водно налягане, което работи съвместно с хидроакумулатора. За едноетажна селска къща тази настройка се счита за оптимална. Ако става въпрос за двуетажна вила, налягането ще трябва да се увеличи. За изчисляване на оптималната му стойност се използва следната формула:

Vатм.=(Hmax+6)/10

В тази формула V атм. е оптималното налягане, а Hmax е височината на най-високо разположената точка на водовземане. Обикновено става въпрос за душ. За да се получи необходимата стойност, трябва да се изчисли височината на душовата глава спрямо хидроакумулатора. Получените данни се въвеждат във формулата. В резултат на изчислението ще се получи оптималната стойност на налягането, която трябва да бъде в резервоара.

Обърнете внимание, че получената стойност не трябва да надвишава максимално допустимите характеристики за останалите домакински и санитарни уреди, в противен случай те просто ще се повредят.

Ако говорим опростено за независима система за водоснабдяване на къща, то нейните съставни елементи са:

• помпа,
• хидроакумулатор,
• реле за налягане,
• възвратен клапан,
• манометър.

Последният елемент се използва за да може оперативно да се контролира налягането. Постоянното му присъствие във водоснабдителната система не е задължително. Той може да бъде свързан само в момента, когато се извършват тестови измервания.

Както виждате, на тази схема манометърът не е показан, но това не означава, че изобщо не е необходим. Просто го включват по време на извършване на контролни измервания.

При участие в схемата на повърхностна помпа, хидробакът се монтира до нея. Обратният клапан се инсталира на смукателния тръбопровод, а останалите елементи образуват единна връзка, като се свързват помежду си с помощта на петизводен шуцер.

Петизводното устройство е идеално подходящо за тази цел, тъй като има изводи с различни диаметри. Входящият и изходящият тръбопровод и някои други елементи на връзката могат да се свържат с шуцера с помощта на американки, за да се улеснят профилактичните и ремонтните работи на отделни участъци от водопровода.

Впрочем, този шуцер може да се замени с куп свързващи елементи. Но защо?

На тази схема редът на свързване се вижда добре. Когато се извършва свързване на шуцера към хидроакумулатора, е необходимо да се уверите в херметичността на съединението.

И така, към помпата хидроакумулаторът се свързва по следния начин:

• един инчов извод свързва самия шуцер към патрубка на хидробака;
• към изводите на четвърт инч се свързват манометърът и релето за налягане;
• остават два свободни инчови извода, към които се монтират тръбата от помпата, както и разпределението, което отива към потребителите на вода.

Ако в схемата работи повърхностна помпа, то свързването на хидроакумулатора с нея е по-добре да се извърши с помощта на гъвкав маркуч с метална обвивка.

Към тези части, които завършват с муфи, ще се присъединят тръбата от помпата и разпределението на водопровода, което ще отиде към потребителите на вода.

Към потопяема помпа хидроакумулаторът се свързва по същия начин. Особеност на тази схема е местоположението на обратния клапан, което няма никакво отношение към въпросите, които разглеждаме днес.

Изводи и полезно видео по темата

Ако след прочитането на текста все още не ви е ясно как точно трябва да се свърже хидроакумулаторът, гледайте това видео, в което накратко, но изключително ясно са показани всички нюанси на тази процедура.

Хидробакът е важен съставен елемент на водопроводната система. С негова помощ се решава цял комплекс от задачи. А да извършите сами правилното свързване на хидроакумулатора, както се оказа, съвсем не е трудно. Зато пък предимствата от използването му са безспорни.

Появиха ли се въпроси по време на запознаването с представената информация? Имате ли полезни сведения или личен опит, който бихте искали да споделите с нас и с посетителите на сайта? Оставяйте, моля, коментари в блока, разположен под статията.