Як вибрати гідроакумулятор? Підбір за основними параметрами

Як вибрати гідроакумулятор? Підбір за основними параметрами

Гідроакумулятор – незамінний елемент сучасної системи водопостачання. Він згладжує стрибки тиску, захищає насосне обладнання від частих включень, забезпечує запас води та комфорт водокористування. Правильно підібраний гідроакумулятор підвищує ККД системи, продовжує термін служби обладнання, заощаджує електроенергію. Розберемося, як обрати гідроакумулятор для будинку, квартири чи дачі, на які параметри звернути увагу.

Спочатку потрібно зрозуміти, що таке гідроакумулятор і як він працює. Конструктивно це металевий чи пластиковий бак, розділений еластичною мембраною на дві камери. У повітряну камеру під тиском закачується повітря, у водяну - надходить вода зі свердловини чи водопроводу. Повітряна камера виконує роль пневмопружини, стискаючись під тиском води і витісняючи її при відкритті кранів.

Розглянемо переваги, які дає встановлення гідроакумулятора:

• Стабілізація тиску у системі. Гідроакумулятор згладжує пульсації, гасить гідроудари, підтримує постійний тиск на виході незалежно від стрибків у магістралі. Споживачу це гарантує комфортний тиск води +/-10% від номінального.
• Продовження ресурсу насоса. Без гідроакумулятора насос змушений вмикатись при кожному відкритті крана, працюючи в рваному режимі з великою кількістю стартів. З гідробак частота включень знижується до 15-20 разів на годину, що в 1,5-2 рази збільшує термін служби насоса.
• Економія електроенергії. За рахунок плавності роботи та більш рідкісних пусків насос із гідроакумулятором витрачає на 10-20% менше електрики порівняно з насосом без бака. У масштабі року це вагоме збільшення до сімейного бюджету.
• Запас води під тиском. Об'єм гідробака - це стратегічний запас води у разі відключення електрики, аварії чи профілактики свердловини. Типовий бак на 50-100 літрів забезпечить сім'ю із 3-5 осіб водою на період до 1 доби.

Отже, користь гідроакумулятора є очевидною. Давайте розберемося, як підібрати оптимальний варіант для вашого випадку. Від точності вибору залежатиме ефективність, надійність та зручність роботи всієї системи водопостачання.

Принцип роботи гідроакумулятора

Щоб усвідомлено підійти до вибору гідроакумулятора, потрібно розуміти його пристрій та принцип дії. Розглянемо базову конструкцію гідробака на прикладі популярної моделі Aquasystem VAV 100:

• Бак являє собою сталеву циліндричну ємність об'ємом 100 л, розраховану на максимальний тиск 10 бар.
• Внутрішній простір бака розділено мембраною з харчової гуми на дві камери - повітряну та водяну. Мембрана зафіксована по периметру бака та герметично розмежовує середовища.
• У повітряній камері із заводу закачано повітря під тиском 1,5-1,8 бар. Це оптимальний попередній тиск для побутових систем, що забезпечує плавну роботу пневмопружини. При необхідності підкачати повітря можна через ніпель автомобільним насосом.
• Водяна камера має патрубок для підключення до водопроводу чи насосу. Через нього в бак надходить вода, стискаючи повітря в повітряній камері доти, доки тиску не вирівняються.

Коли споживач відкриває кран, тиск у системі падає. Стиснене повітря в акумуляторі починає розширюватися і витісняти воду з бака в трубопровід, підтримуючи стабільний напір. Коли тиск падає до нижнього порогового значення (1,5-2 бар), автоматика надає команду на включення насоса. Насос качає воду доти, доки тиск у системі не досягне верхньої уставки (2,8-4 бар для більшості побутових станцій). Потім насос відключається, а гідроакумулятор продовжує підтримувати тиск і постачати споживачів водою до наступного циклу.

Таким чином, гідроакумулятор перебирає функції буфера, накопичуючи воду в період роботи насоса і віддаючи її під залишковим тиском при простої. Це дозволяє значно знизити кількість включень насоса, продовжуючи йому життя. Без гідроакумулятора при кожному відкритті крана насос вмикатиметься і працюватиме на знос.

Стандартне обв'язування гідроакумулятора в системі водопостачання виглядає так:

• На вході в бак встановлюють трійник, включаючи насос, повітряний клапан та манометр.
• На виході з бака трійником розводять магістралі холодного та гарячого водопостачання. Якщо в сім'ї є маленькі діти, рекомендується поставити на виході тиск тиску, щоб знизити натиск до безпечного рівня.
• Реле тиску з датчиками монтують на патрубку, що з'єднує гідробак із системою. Реле контролює тиск води та дає команди насосу на включення та відключення по датчиках нижнього та верхнього порогу.
• Якщо бак великого об'єму, його додатково закріплюють до стіни хомутами через прокладки віброгасіння. Це знижує рівень шуму від роботи насоса та оберігає бак від усунення.

Змонтований за всіма правилами гідроакумулятор прослужить без проблем 5-10 років, захищаючи від перевантажень насос, згладжуючи піки споживання, підтримуючи постійний тиск в системі. Він стане важливою ланкою в інженерній "начинці" будинку, що забезпечує комфорт та зручність водокористування.

Об'єм бака

Перший параметр, з якого починається підбір гідроакумулятора, - це об'єм бака. Від нього залежить, який запас води буде доступний споживачам, на який час вистачить автономної роботи системи при відключенні електрики. Важливо і те, як часто буде включатися насос - чим більший об'єм, тим рідше цикли його роботи та довше термін служби.

Як розрахувати об'єм гідроакумулятора? Існує багато методик, але ми наведемо просту та зрозумілу формулу для побутових систем. Вона заснована на середній витраті води в будинку або квартирі, що в середньому становить:

• 150-180 л/добу на 1 особу у квартирі
• 200-250 л/добу на 1 особу в приватному будинку
• 50-100 л на 1 цикл прання у пральній машині
• 20-30 л на 1 цикл миття посуду в посудомийній машині

Щоб дізнатися про необхідний обсяг бака, потрібно добову витрату води розділити на кількість включень насоса. Оптимальна кількість включень для більшості побутових станцій – 20-25 на годину. Менше – насос застоюватиметься, більше – перевантажуватиметься і швидко виходитиме з ладу.

Наприклад, для сім'ї з 4-х осіб у приватному будинку середня витрата води становитиме 4 х 250 = 1000 л/добу. Розділивши 1000 л на 25 включень, отримуємо мінімальний об'єм гідроакумулятора 40 л. Але з урахуванням пікових навантажень (прийом гостей, полив городу, заповнення басейну) краще вибрати бак із 20-30% запасом. Тобто оптимальний обсяг у цьому випадку – 50-80 л.

Ось зразкові орієнтири за обсягом гідроакумулятора:

• Для квартири з 1-2 санвузлами, де мешкають 2-3 особи - 20-50 л (Zilmet Hydro-Pro 24 V, Aquapress AFC 50SB)
• Для сім'ї з 3-5 осіб у котеджі чи будинку – 60-100 л (Aquasystem VAV 80, Elbi AFV 100 CE)
• Для дому з 2-3 санвузлами, посудомийною та пральною машинами - 100-150 л (Zilmet Ultra-Pro 100 V, Aquasystem VAV 150)
• Для дому з сауною, басейном, системою поливу – 200-500 л (Zilmet Ultra-Pro 300 V, Aquasystem VAV 500)

Звісно, ​​це усереднені значення. На практиці потрібно робити поправку на фактичну витрату води, яка залежить від складу сім'ї, способу життя, звичок. Якщо сумніваєтеся - краще взяти гідроакумулятор із невеликим запасом за обсягом. Це позбавить зайвих циклів включення насоса та забезпечить більший комфорт при користуванні водою.

Робочий тиск

Наступний за важливістю параметр – це робочий тиск гідроакумулятора. Саме тиск визначає, з якою силою вода йтиме з крана і скільки можна підключити точок водорозбору без втрати напору. Також потрібно співвідносити тиск у гідроакумуляторі з робочими характеристиками насоса – вони мають бути співставними один з одним.

Для побутового водопостачання у приватних будинках та квартирах стандартом вважається тиск 3-4 атм (бар). Цього достатньо для комфортного користування душем, ванною кімнатою, побутовою технікою. Реле тиску насосних станцій зазвичай налаштовують на включення при зниженні тиску до 1,5-2 бар та відключення після досягнення 3-4 бар.

У лінійці гідроакумуляторів "Насоси плюс обладнання" представлені моделі з максимальним робочим тиском від 6 до 10 бар:

• 6 бар – моделі початкового рівня, розраховані на роботу з бюджетними поверхневими насосами (Aquapress AFC 24SBA)
• 8 бар - найбільш популярна категорія для роботи з занурювальними свердловинними насосами (Aquasystem VAV 100, Elbi AFV 80 CE)
• 10 бар - посилені гідроакумулятори для роботи з високонапірними насосами та в мережах з підвищеним тиском (Zilmet Ultra-Pro 80 H, Aquasystem VAO 100)

Як вибрати оптимальний робочий тиск? Насамперед орієнтуйтеся на характеристики насоса. У його паспорті завжди вказано максимальний напір, який насос здатний розвивати. Робочий тиск гідроакумулятора має бути на 10-20% вище за це значення. Тоді система працюватиме ефективно, з максимальною віддачею.

Наприклад, для насоса Grundfos SQE 3-65 з номінальним напором 6,5 бар підійде гідроакумулятор Zilmet Ultra-Pro 100 V на 10 бар. Якщо поставити бак на 6 бар - він не зможе прийняти весь потік від насоса і працюватиме ривками з гідроударами. А якщо взяти бак на 10 бар – він прийме створений насосом тиск із запасом та забезпечить плавну циркуляцію води в системі.

Не менш важливим є і попередній тиск повітря в гідроакумуляторі. Його задають один раз перед початком роботи, закачуючи компресор повітря в повітряну камеру бака. Для більшості систем воно становить 1,5-1,8 бар - на 0,2-0,5 бар менше тиску включення насоса. Це дозволяє зменшити гідроудари при старті та працювати мембрані бака в щадному режимі.

Важливий момент – згодом повітря у гідроакумуляторі має властивість розчинятися у воді. Мембрана поступово прогинається у бік повітряної камери, корисний об'єм бака зменшується. Тому раз на півроку-рік потрібно перевіряти та за необхідності підкачувати повітря в гідроакумулятор. Якщо цього не робити – термін його служби скоротиться, виникне ризик розриву мембрани.

Для підтримки потрібного тиску повітря на вході в акумулятор обов'язково ставлять манометр. За його показаннями зручно відстежувати стан пневмокамери та вчасно робити підкачування. Щоб уникнути витоків повітря, в місці з'єднання насоса і гідробака монтують латунний або бронзовий зворотний клапан. Він утримує повітря в повітряній камері і не дає йому піти назад у систему.

Матеріал мембрани

Серце гідроакумулятора - це мембрана, яка поділяє бак на повітряну та водяну камери. Від її якості, еластичності та міцності залежить довговічність та функціональність всього пристрою. При виборі гідроакумулятора обов'язково звертайте увагу на матеріал мембрани – він повинен відповідати умовам експлуатації.

У сучасних гідроакумуляторах застосовуються три типи мембран:

1. Гумові мембрани (EPDM) – еластичні, довговічні, стійкі до високих температур (до 120 ° С). Застосовуються у більшості побутових гідроакумуляторів, наприклад, Aquasystem серій VAV та VAO. Термін служби – до 10 років.
2. Бутилові мембрани (Butyl) - більш щільні та жорсткі порівняно з гумовими, але менш термостійкі (до 90 ° С). Зустрічаються у гідроакумуляторах Elbi, Zilmet. Розраховані на 5-7 років інтенсивної експлуатації.
3. Поліпропіленові мембрани - найбільш бюджетні та недовговічні. Витримують температуру до 60°З часом втрачають еластичність і розтріскуються. Ставляються на дешеві моделі гідроакумуляторів для короткочасної роботи на дачах, будовах.

Як вибрати мембрану під ваші завдання? Якщо потрібний гідроакумулятор для ГВП або у складі системи опалення – беріть модель із гумовою (EPDM) мембраною. Вона не боїться високих температур, зберігає еластичність при нагріванні до 120 ° С та прослужить максимально довго.
Для системи холодного водопостачання з температурою води не вище 40°С можна взяти гідроакумулятор з бутиловою мембраною. Вона дешевша за гумову, але при цьому досить надійна і довговічна. Типові представники – Elbi AFV 100 CE, Zilmet Ultra-Pro 80 H.

Поліпропіленову мембрану має сенс ставити лише на тимчасових об'єктах, де не потрібна тривала безперебійна робота. Наприклад, для подачі води на дачній ділянці, під час ремонту або будівництва. В умовах постійної експлуатації вона швидко втратить герметичність та еластичність, вимагатиме заміни через 2-4 роки.

Незалежно від типу мембрани, важливо дотримуватись робочого діапазону температур, рекомендований виробником. Якщо в паспорті гідроакумулятора зазначено обмеження в 90 ° С - не варто подавати в нього воду з температурою вище. Це призведе до швидкого зношування мембрани, втрати герметичності, а в гіршому випадку - до розриву та затоплення приміщення.

Тип приєднання

Гідроакумулятори в залежності від габаритів та умов монтажу випускаються у вертикальному та горизонтальному виконанні. Тип приєднання патрубків також може бути різним - різьбовим або фланцевим. Вибір залежить від місця встановлення, особливостей приміщення, конфігурації системи водопостачання.

Більшість побутових гідроакумуляторів об'ємом до 100-150 літрів – вертикального типу. Вони компактні, не займають багато місця, зручні для монтажу у невеликих приміщеннях. Моделі з нижнім підключенням (наприклад, Aquasystem VAV 100) можна розмістити в кутку або ніші, сховавши патрубки та обв'язування.

Для гідроакумуляторів великої ємності, від 200-500 літрів, найчастіше застосовується горизонтальний монтаж. Це зумовлено як габаритами бака, і зручністю обслуговування, огляду мембрани. Але зустрічаються і вертикальні моделі (Aquasystem VAV 300, VAV 500) - їх також можна встановити за наявності достатньої висоти приміщення.

Вибираючи між вертикальним та горизонтальним типом, орієнтуйтеся насамперед на вільний простір у місці монтажу. Якщо висота стель невелика, а площа дозволяє – ставте горизонтальний бак. Якщо навпаки, габарити кімнати обмежені, але висота пристойна – можна взяти вертикальний гідроакумулятор.

Що стосується способу приєднання, у побуті частіше використовують гідроакумулятори з різьбовими патрубками. Вони зручні тим, що не вимагають зварювання, дозволяють оперативно змонтувати чи демонтувати бак своїми руками. Типорозміри різьблення залежать від моделі – для баків до 100 л частіше застосовується G3/4", для баків від 100 до 500 л – G1" і вище.

Для промислових систем та великих ємностей застосовуються фланцеві з'єднання діаметром від Ду 32 до Ду 100 і більше. Вони герметичніші, надійніші і довговічніші за різьбові, здатні витримувати великі навантаження. Але для монтажу потрібні зварювальні роботи та послуги спеціалістів. У приватному будинку такі з'єднання зустрічаються рідко, хіба для баків від 1000 л.

Деякі моделі гідроакумуляторів (наприклад Zilmet Ultra-Pro 2 V) можуть монтуватися як вертикально, так і горизонтально - для цього у них передбачено два типи кріплення. Це зручно, якщо потрібна універсальність встановлення та підключення. Також для моделей з опорними ніжками є можливість розміщення підлоги - без додаткового кріплення до стіни.

Матеріал корпусу

Від матеріалу корпусу безпосередньо залежить міцність, надійність і довговічність гідроакумулятора. Він повинен витримувати високий тиск, стійко переносити перепади температур, бути стійким до корозії та утворення накипу. При виборі гідроакумулятора обов'язково звертайте увагу на якість та товщину стін корпусу.

Залежно від умов застосування, гідроакумулятори виробляють:

• Вуглецевої сталі – бюджетний варіант для систем холодного водопостачання та пожежогасіння. Витримує тиск до 10 бар, але потребує антикорозійної обробки. Приклад – Aquasystem VAV 200.
• Нержавіючої сталі – оптимальний вибір для систем питного водопостачання та харчової промисловості. Корпус з нержавіючої сталі стійкий до іржі, накипу, безпечний для здоров'я. Робочий тиск – до 16 бар. Моделі Zilmet Ultra-Pro 300 V, Aquasystem VAO 100.
• Оцинкованої сталі - "золота середина" за ціною та характеристиками. Цинкове покриття захищає бак від корозії, продовжує термін служби. Використовується в системах із температурою води до 60°С. Приклад – Elbi AC 100 V.
• Композитних матеріалів – сучасні гідроакумулятори зі склопластику або вуглепластику. Легкі, міцні, стійкі до хімічних реагентів. Підходять для агресивних середовищ, очисних споруд, виробництв. Ціна вища, ніж у сталевих аналогів.

Чим товстіша і міцніша стінки корпусу - тим вище максимальний робочий тиск і термін служби гідроакумулятора. Для побутових цілей, як правило, достатньо гідроакумуляторів із товщиною стінки 2-3 мм та робочим тиском до 10 бар. Вони оптимально поєднують у собі надійність, міцність та прийнятну ціну.

Якщо планується використовувати гідроакумулятор у складі системи опалення або ГВП, з температурою води вище 60°С – вибирайте модель із посиленим корпусом. Оптимально підійдуть баки з нержавіючої сталі товщиною 3-4 мм, розраховані на тиск 12-16 бар (наприклад, Reflex DE 33).

Для систем підвищення тиску, пожежогасіння на промислових об'єктах можуть знадобитися гідроакумулятори на 25, 40 і навіть 100 бар. Їх виготовляють із легованої сталі з товщиною стінки 6-10 мм, зі спеціальним захисним покриттям. Ціна таких моделей висока, але вони здатні працювати в екстремальних умовах та витримувати пікові навантаження.

Ще один важливий момент – з'єднувальні патрубки, фланці та штуцери гідроакумулятора теж мають бути виконані з надійних матеріалів. Переважні латунь, бронза або нержавіюча сталь - вони не бояться корозії, не вступають у реакцію з водою та домішками. А ось дешеві штуцери із чорного металу чи пластику краще відразу замінити на якісніші.