Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как его отрегулировать

Порядок действий

Всего есть несколько вариантов подключения, которые зависят от типа используемого насоса:

• погружной вариант, который необходимо разместить в воду;
• поверхностный, крепящийся ближе к гидроаккумулятору.

За счет особенностей их конструкции разнятся схемы подключения накопительных систем.

Так, используя поверхностный насос, порядок действий будет следующим:

1. Сначала производится измерение давления воздуха в состоянии, когда мембрана пустая.

   Показатели не должны быть выше, чем давление, при котором может включаться насос.

   Второй показатель необходимо задавать на реле управления, устанавливая его на одну атмосферу больше, чем полученное значение от уровня давления воздуха.

2. Далее начинается сама сборка. Прежде всего монтируется коллектор, имеющий 5 разъёмов, к фланцевому штуцеру бака.
3. Теперь последовательно подключается сначала труба, идущая от насоса, во второй включается сам водопровод. Далее реле управления, манометр и к последнему штуцер гидробака (он уже должен быть подключен).

Все резьбовые соединения садятся на ФУМ-ленту, согласно общепринятым правилам для таких соединений. После этого можно начинать эксплуатацию установленного гидроаккумулятора.

Примите во внимание: желательно устанавливать такие агрегаты ближе к насосным станциям, для большей эффективности.

Подключение с использованием погружного насоса происходит таким образом:

1. Прежде всего сам насос необходимо погрузить в воду. После этого напорный шланг, идущий от него подключается к реле давления воды в такой же, как было описано выше, коллектор.
2. Далее от этого же коллектора делаем отвод для гидроаккумулятора.
3. Последний этап заключается в подключении еще одного патрубка к водопроводу, а остальные к системе управления насосом.

Необходимо между коллектором и насосом разместить обратный клапан, для предотвращения сливания воды обратно в скважину после выключения подачи воды.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как осуществить установку гидроаккумулятора для системы водоснабжения своими руками:

Схема подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции

Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.

На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.

Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.

Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.

Схема для погружного насоса

Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.

При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.

Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.

Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.

Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.

Настроить реле давление можно и самостоятельно:

Записываем по манометру давление включения и выключения при работающем насосе. Отключаем питание от насоса и снимаем верхнюю крышку реле давления (как правило, отвернув один винт). Вы увидите два винта, один наиболее большой, находится в верхней части реле, а 2-ой, незначительно наименьшего размера, находится под ним.

Верхний винт отвечает за давление выключения и как правило рядом с ним находится буковка «P» и стрелка со знаками «+» и «-». Потом вращаем винт в подходящем направлении (если давление выключения нужно поднять то вращаем по направлению знака «+», ежели опустить то в направлении знака «-»). Сколько вращать? Сделайте оборот (пол оборота, полтора — сколько хотите). Опосля этого запускаем насос и смотрим, при каком давлении он выключится сейчас. Запоминаем, выключаем питание насоса, и вращаем винт далее, снова запускаем насос и записываем новое значение, таковым образом приближаясь к подходящему значению.

Нижний винт отвечает за разницу меж давлением выключения и давлением включения.

Как правило рядом написано «ΔP» и находится стрелка со знаками «+» и &laquo-». Настройка различия давлений подобна настройке давления выключения. Остается лишь один вопросик, какой она обязана быть? Разница меж давлением включения и выключения традиционно составляет 1,0-1,5 бар. При этом чем выше давление выключения, тем большей может быть эта разница. К примеру, при промышленных установках P_вкл = 1,6 бар, P_выкл = 2,6 бар разница составляет 1 бар, это как раз обычное значение.

Ежели мы желаем поменять заводские установки и поднять Р_выкл до 4 бар, то разницу можно сделать в 1,5 бар, т.е. P_вкл необходимо установить на уровне 2,5 бар. Нужно осознавать, что чем больше эта разница, тем выше перепад давления в системе, что не постоянно уютно. Но в то же время, пореже будет врубаться насос, и больше воды поступит из гидробака до момента включения насоса.

Это справедливо лишь в том случае, когда насос может обеспечить требуемое давление (смотрите характеристику насоса). Т.е. ежели насос может выдать по паспорту лишь 3,5 бар (с учетом всех видов потерь), то настройка реле давления на выключение 4 бар ничего не даст.

Насос просто не сумеет обеспечить требуемое давление и в данном случае будет работать не останавливаясь. И ежели необходимо все-же конкретно 4 бар, то придется поменять насос на наиболее мощный.

Устройство и принцип работы

Гидравлический аккумулятор выглядит как небольшая коробка, представленная разными формами с дополнительными элементами, отвечающими за управление – эти детали располагаются под крышкой. Аккумулятор прикрепляется к определенному выходу штуцера (или тройника) емкости. Его механизм оснащается пружинами – они отвечают за регулировку и проворачивание гаек.

Стоит подробнее рассмотреть принцип действия гидравлического аккумулятора.

• Пружины в этой детали соединяются с мембраной, которая отвечает на силу нажима. Увеличение параметров ведет к сжиманию спирали, а уменьшение – к сжатию.
• Группа контактов, призванная отвечать на упомянутые процессы, смыкая или размыкая контакты, сигнализирует об этом помпе. Схема подключения во всех случаях предусматривает подключение его электрического кабеля к агрегату.
• Пока накопитель наполняется, возрастает нажим. Пружина отдает мощность напора, техника активируется в соответствии с установленными значениями – дезактивирует помпу, отдавая ей соответствующую команду.
• Нажим слабеет по ходу расходования жидкости. В тот момент как система это фиксирует, двигатель запускается.

Гидравлический аккумулятор включает несколько основных составных частей.

• корпус обычно разделяется мембраной на две отдельные камеры: одна из них отведена под воду, а вторая – для воздуха;
• мембрана – в данной части бака находится вода; как правило, используются мембраны из такого материала, как бутил; им не страшны биологические вещества, кроме того, они являются абсолютно неопасными в эксплуатации;
• ниппель – сквозь него воздух накачивается в полость бака;
• пневматический клапан воздухоудалителя используется с целью изменения давления воздуха; в бачках с маленьким объемом вместо клапана применяется тройник или кран;
• фитинг, играющий роль закрепителя мембраны;
• другие конструктивные элементы.

По словам специалистов, устройство гидравлического аккумулятора должно быть максимально простым и незамысловатым. Соблюдение этого требования обусловлено тем, чтобы в момент разборки из мембраны не пришлось полностью сливать всю воду. Чтобы избежать столкновения с гидропотерями, нужно подбирать диаметр трубопровода и напорного патрубка с максимальной точностью. Современные гидроаккумуляторы выпускаются с объемом в 2, 5, 24, 50, 80, 100, 150, 200, 300 л.

Оптимальные показатели

Функционирование водопроводной сети и ресурс накопителя зависят от нескольких факторов:

• Правильность выбора максимального и минимального давления, при котором срабатывает автоматика включения насоса.
• Грамотная установка уровня давления воздуха в баке.

При выполнении самостоятельной проверки и регулировки показателей следует придерживаться рекомендаций специалистов. Основное правило – давление воздуха в гидроаккумулирующем баке должно быть ниже минимального давления включения насоса. Разница показателей составляет 10-12%. Соблюдение рекомендации позволяет сохранить небольшое количество воды до следующего включения агрегата. Пример: если насосная станция автоматически начинает работать при 2 бар, давление воздуха должно быть 2-0.2=1.8 бар.

Напор воздуха в аккумулирующем баке не зависит от его объема. Средний показатель для емкостей размером 24-150 л составляет 1,5 бар, 200-500 л – 2 бар. Исходная заводская закачка воздуха в 1,5 атмосферы в условиях небольшого водопотребления одноэтажного строения может быть снижена до 1 атмосферы. Низкий напор в трубах уменьшает износ системы, но ограничивает использование сантехнических приборов. Снижение давления до показателей менее 1 бар приведет к чрезмерному растягиванию резиновой груши. Возникнет соприкосновение мембраны с металлическим корпусом. Контакт приведет к ускоренному износу резины.

Избыточный напор воздуха (больше 1,5 бар) тоже не желателен. Он займет большую часть бака, сократив количество набираемой воды. Также возникнет повышенная нагрузка на трубы и узлы водопроводной системы.

Расчет давления

Для расчета оптимального давления воздуха в баке существует формула: P=(Hmax+6)/10, где

• P – давление воздуха в атмосферах;
• Hmax – расстояние до наивысшей точки домашней водопроводной сети.

Верхней точкой разбора является душ на последнем этаже здания. Измеряется расстояние от него до места установки напорной емкости. Чем больше промежуток, тем выше напор, требующийся для подъема воды. Наглядности расчету добавит использование чисел. Для здания высотой в 2 этажа значение Hmax составит 7 м. Давление будет P=(7+6)/10=1,3 атмосферы. Для высоты в 10 м потребуется напор в 1,8 атмосферы.

Перед покупкой гидроаккумулятора проводится расчет объема устройства. Вычисления учитывают:

• максимальный расход воды;
• количество включений насоса в час;
• давление воздуха в баке;
• нижний и верхний предел давления для срабатывания насоса;
• коэффициент, связанный с мощностью насоса.

После монтажа мембранного бака потребуется установить минимальный и максимальный порог срабатывания автоматики (реле давления). От разницы между максимальным и минимальным показателем зависит объем воды, поступающей из гидравлического аккумулятора. Увеличение параметра повышает эффективность устройства, но приводит к быстрому износу мембраны. Для частных домов рекомендуется разница в 1-1,5 бар.

Показатель минимального давления в мембране (Pmin) должен быть на 10% выше аналогичного показателя воздуха в полости бака. Для устойчивой работы системы перепад давления должен составлять 0,5 бар и выше. Это значение учитывается при расчете Pmin. Верхний передел срабатывания (Pmax) вычисляется исходя из характеристик насоса – величину напора делят на 10. Расчетная величина не соответствует реальной из-за изменений заявленных параметров агрегата, связанных с износом. Рекомендуется принимать показатель верхнего уровня на 30% меньше характеристики напора.

Неполадки с гидроаккумулятором

Проверить давление в гидроаккумуляторе можно автомобильным манометром

Самая распространенная неисправность – снижение давления внутри водопроводной сети. Причина одна – упало давление между резиновой мембраной и стальными стенками гидроаккумулятора. В заводских условиях внутрь гидробака закачивают азот под давлением 1,5 атм. Оно создает напор внутри водопроводной сети путем давления на мембрану, в которую насосом закачивается вода из скважины или колодца.

Снижается давление азота по разным причинам, но чаще за счет слабой удерживающей способности ниппеля. Решить эту проблему несложно самостоятельно. Для этого используют автомобильный манометр, который проверяют давление, установив его на ниппель. Последний расположен с противоположной стороны от входного патрубка гидробака.

• Снимают защитную крышку ниппеля, изготовленную из пластмассы.
• Устанавливают манометр, проверяют давление внутри емкости.
• Если параметр занижен, через тот же ниппель обычным автомобильным насосом закачивают воздух до нужного значения.
• Закрывают ниппель крышкой.

Даже если после этого быстро падает давление в используемом гидроаккумуляторе, причину нужно искать в другом. Чаще это подтеки в стыках водопроводной системы. Поэтому надо в первую очередь исследовать всю систему водопровода. Обычно проверяют стыки между трубами, места соединений с фитингами, с запорной арматурой, с фильтрами разного назначения, с потребителями и прочими изделиями, установленными в водопроводную систему частного дома. Если подтеки были выявлены, их надо устранить.

Есть еще две причины, по которым гидроаккумулятор не держит требуемое давление. Это все также касается снижения давления азота внутри бака.

• Со временем на стыке соединения фланец-ниппель появляются участки неплотностей. Через них происходит утечка газа. Чтобы решить данную проблему, необходимо выкрутить ниппель, удалить старый фланец и установить вместо него новый. Запасные части и детали от гидробаков продаются во всех строительных магазинах.
• То же самое касается стыка фланца и резиновой грушевидной мембраны. Иногда эта проблема решается простым подтягиванием крепежных болтов (их шесть в конструкции емкости).

При неправильной настройке давления мембрана быстро изнашивается

Иногда в гидроаккумуляторе мембрана просто рвется из-за износа. Чтобы заменить резиновую грушу, нужно разобрать устройство:

• отключается насос от питания;
• открывается один из потребителей, сливается вода из водопроводной сети;
• откручиваются гибкие шланги, соединяющие гидроаккумулятор с водопроводом;
• откручиваются гаечным ключом шесть болтов, соединяющих фланец с мембраной;
• снимается фланец, вытаскивается груша;
• емкость промывается и высушивается;
• устанавливается новая мембрана;
• монтируется фланец, который поджимается крепежными болтами;
• со стороны ниппеля закачивается внутрь емкости воздух с помощью автомобильного насоса до давления 1,5 атм.;
• подключается гидроаккумулятор гибкими шлангами к водопроводу;
• настраивается реле давление на включение и отключение насосного агрегата с учетом паспортного давления гидробака.

Такой ремонтный процесс может занять несколько часов. В сервисном центре это сделают за полчаса. Но так как процедуры несложные, их можно провести своими руками.

Принципы работы реле давления воды

Устройство гидроаккумулятора

Какие характеристики следует менять?

Цель работы гидроаккумуляторов

Назначение и устройство

Функции, назначение, виды

Когда автоматику нужно перенастраивать?

Установка гидроаккумулятора

Подключение гидроаккумулятора

Как отрегулировать давление

Правильную работу насосной станции определяют три основных параметра:

1. Давление запуска;
2. Давление отключения;
3. Давление воздуха в гидробаке.

Первые два параметра определяют режим работы реле давления. Проводится регулировка опытным путем, при этом с целью повышения точности измерения проверка может выполняться несколько раз.

В составе электрического реле: две вертикально расположенные пружины. Они располагаются на осях и поджимаются гайками. Одна из пружин (большего диаметра) служит для настройки величины давления включения, пружина меньшего диаметра служит для регулирования требуемой разности между величинами давления запуска и давления отключения насоса. Пружины упираются в мембрану, которая замыкает и размыкает контакты управляющей цепи.

Процесс регулировки осуществляется в следующей последовательности:

1. Измерение давления воздуха в ресивере с помощью внешнего манометра (например, автомобильного), при необходимости – накачивание ручным насосом или компрессором до расчётной величины. Осуществляется при выключенном насосе после полного сброса давления.
2. Замер давления включения насоса. При включённом, но неработающем насосе открыть кран для сброса давления и снять показание манометра системы в момент срабатывания реле (при запуске насосной станции).
3. Регулировка давления запуска. При несовпадении полученной величины давления с требуемым гайку большой пружины повернуть в сторону увеличения или уменьшения. По завершении контрольного замера при необходимости повторить операцию (возможно, несколько раз).
4. Измерение давления отключения насоса. Следует закрыть все сливные краны и дождаться момента отключения насоса .
5. Регулировка разности уровней давлений запуска и отключения насоса. При несовпадении расчётного значения порога выключения насосной станции повернуть гайку пружины меньшего диаметра в соответствующем направлении. Пружина очень чувствительна: поворот осуществлять максимум на 1/4 – 1/2 оборота. Проведя контрольный замер, действия при необходимости повторить.
6. Повторение цикла, описанного в пунктах 1 – 5. Процедуру при необходимости проделать несколько раз до достижения нужных параметров.

Требуемые параметры запуска и отключения указаны в паспорте реле. Рабочее давление воздуха в ресивере указано в паспорте аккумулятора. Оно должно быть на 10-12 % меньше значения давления запуска.

Стоит отметить, что описанная технология контроля и настройки параметров аккумулятора одинакова для всех видов этого изделия, независимо от конфигурации (вертикального или горизонтального исполнения), объёма и конструктивных особенностей. Сказанное справедливо также к системам отопления и горячего водjснабжения.

Не обязательно быть специалистом, чтобы, имея минимум простых инструментов, провести несложные операции по проверке и регулировке давления в гидроаккумуляторе. Простые действия, не требующие каких-либо навыков, займут минимум времени, при этом окупятся надёжной бесперебойной работой водопровода в течение долгого времени.

Значение давления в гидроаккумуляторе

Внутри гидробака находятся две среды – воздух или газ и вода, заполняющая резиновую мембрану. Принцип работы устройства: при включении насоса жидкость поступает в растягивающуюся емкость. Газ сжимается, его давление увеличивается. Напор воздуха выталкивает воду из мембраны в трубы разводки. При достижении показателя, на который настроена автоматика, устройство отключается. Потребление воды происходит из запаса гидроаккумулятора. Уменьшение объема жидкости приводит к падению давления и повторному включению насоса. Работу гидравлического аккумулятора контролирует реле давления.

Основная функция давления в гидроаккумуляторе – создание оптимальных условий для работы насосной станции. Напор воздуха исключает включение и выключение механизма после каждого открывания крана. Установка в водопроводной системе накопителя решает и другие проблемы:

1. Предотвращение скачкообразных изменений давления в трубопроводе (гидроударов), вызывающих повреждение труб и смесителей.
2. Продление срока эксплуатации насосного оборудования, предупреждение износа деталей и узлов.
3. Создание запаса воды внутри бака, который используется при отключении электричества.

Выбор объема бака зависит от мощности и типа насоса. Агрегаты с встроенным частотным преобразователем отличаются плавным пуском. Для них достаточно бака с минимальной емкости (24 л). Недостаток механизмов высокая стоимость, в частных хозяйствах они используются редко. Распространенный вариант – бюджетные скважинные насосы, при запуске дающие максимальную мощность. Они быстро создают высокий напор в трубах. Компенсировать его должен мембранный бак.

Настройка гидробака и реле давления

Схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения

Профилактика, ремонт и устранение поломок

1 Описание датчика и насосной системы

Датчик давления воды – электрический прибор, обеспечивающий регулировку давления в гидроаккумуляторе для насосной станции. Также оно следит за напором жидкости в трубопроводе и включает, либо отключает подачу воды в бак гидроаккумулятора.

Происходит это благодаря замыканию проводов. Превышение допустимого порога размыкает контакты и реле отключает насос. Падение ниже установленного уровня замыкает контакт устройства, включая подачу воды. Вручную настроить можно как верхний, так и нижний пороги.

Схема работы реле давления

Основные понятия реле давления для системы с гидроаккумулятором:

• Рвкл – нижний порог давления, включение питания, в стандартных настройках равен 1.5 бар. Контакты соединяются, и подключаемый к реле насос начинает закачивать воду;
• Рвыкл – верхний порог давления, выключение питания реле, лучше устанавливать на 2.5-3 бара. Цепь разъединяется, и автоматический сигнал прекращает работу насосов;
• дельта Р (ДР) – показатель разницы давления между нижним и верхним порогами;
• максимальное давление – как правило, не превышает 5 бар. Это значение отображено в характеристиках устройства регулирования для систем водоснабжения и не изменяется. Превышение приводит к поломке оборудования или сокращению гарантийного эксплуатационного срока.

Главным элементом реле давления для гидроаккумулятора является мембрана, реагирующая на давление воды. Она изгибается в зависимости от напора и сообщает механизму о том, насколько поднимается или опускается давление воды в насосной станции. Изгиб переключает контакты внутри реле. Противодействует натиску воды специальная пружина (которая затягивается для регулировки). Пружина поменьше определяет дифференциал, то есть разницу между нижним и верхним порогом давления.

Реле могут быть двух видов. Первый, силовой, напрямую действует на контакты насоса. Управляющий тип взаимодействует с автоматикой станции и уже через неё влияет на работу насоса.

Гидроаккумулятор и реле давления образуют надёжную систему по обеспечению водоснабжения любых помещений, хозяйственных построек, полей и другого. Автоматика для насоса также необходимая часть – благодаря ей становится максимально просто контролировать сбор воды и быстро накачивать жидкость в бак и в трубы.

Устройство реле давления насосной станции

1.1 Регулировка реле давления для гидроаккумулятора

Прежде чем присоединять оборудование к баку, следует проверить работоспособность реле и отрегулировать его. Снимать показания рекомендуется механическим манометром. Он более точек и менее подвержен внутренним поломкам, из-за которых его показания могут не соответствовать действительности.

Далее будет следовать инструкция, как правильно настроить реле давления. В первую очередь, необходимо ознакомиться с паспортом устройства, насоса и бака гидроаккумулятора, чтобы выяснить пределы давления для этих элементов насосной станции. Целесообразней всего при покупке заранее ознакомиться с данными параметрами и подстроить их друг под друга.

Далее следует действовать в следующем порядке:

1. Открыть потребление воды (кран, шланг, вентиль), чтобы благодаря манометру увидеть давление, при котором срабатывает реле и включается насос. Обычно это 1.5-1 бар.
2. Потребление воды отключается, чтобы поднять давление в системе (в баке гидроаккумулятора). Манометром фиксируется предел, при котором реле отключает насос. Обычно это 2.5-3 бара.
3. Отрегулировать гайку, присоединённую к большой пружине. Она определяет значение, при котором включается насос. Чтобы увеличить порог включения надо затянуть гайку по часовой стрелке, чтобы уменьшить – ослабить (против часовой стрелки). Повторять предыдущие пункты до момента, когда давление включения не будет соответствовать желаемому.
4. Регулировка датчика выключения происходить гайкой на малой пружине. Она отвечает за разницу между двумя порогами и принцип настройки такой же: чтобы повысить разницу (и увеличить давление выключения) – затянуть гайку, чтобы уменьшить – ослабить.
5. Не рекомендуется за один раз делать поворот гайки более чем на 360 градусов, поскольку они очень чувствительные.

Гидробак для станции и системы отопления

Расчет гидроаккумулятора

Виды гидробаков

Стоимость реле и гидроаккумуляторов некоторых производителей

Расчет объема гидроаккумулятора