Функциональное назначение гидроаккумулятора в автономном водопроводе
Устройство и конструктивные элементы
Гидроаккумулятор представляет собой резервуар из стали с внутренним покрытием, защищающим металл от коррозии. Внутри корпуса размещена эластичная мембрана или резиновый баллон (груша), разделяющие объём ёмкости на две камеры: водяную и воздушную. Воздушная камера заполнена инертным газом или атмосферным воздухом под определённым начальным давлением. Вода поступает в мембранную полость и сжимает газовую подушку. При открытии водоразборного крана сжатый газ вытесняет жидкость из бака в трубу. Данное устройство может именоваться мембранным баком, накопительным баком, гидроаккумулятором или гидробаком.
Снижение интенсивности работы насосного агрегата
Для каждого насосного агрегата установлены ограничения по максимально допустимому количеству пусков за час. Превышение данной нормы приводит к перегреву обмоток электродвигателя, износу пусковых конденсаторов и выходу из строя реле давления. При отсутствии гидроаккумулирующей ёмкости любое открытие крана вызывает мгновенное снижение давления и запуск насоса, а закрытие — его отключение. При частом перекрытии и открытии воды число циклов становится чрезмерно высоким.
Гидробак накапливает жидкость под давлением. При незначительном водоразборе вода поступает из резервуара, и насос остаётся в выключенном состоянии. Пуск насоса происходит исключительно после падения давления в системе до нижнего порога, заданного на реле. Подобный режим эксплуатации снижает интенсивность включений в несколько раз и продлевает ресурс механической и электрической частей насоса.
Снижение гидравлических толчков
Момент запуска центробежного насоса сопровождается резким повышением давления во всей трубопроводной магистрали. Ударная волна распространяется по трубам и достигает всех подключенных к сети устройств: смесителей, стиральных машин, посудомоек и водонагревателей. Воздействие гидроудара способно разрушить сварные швы, сорвать резьбовые соединения, повредить уплотнительные прокладки и вывести из строя электронные блоки управления бытовой техники.
Эластичный элемент гидроаккумулятора воспринимает избыточное давление на себя, смягчая ударную волну. Сжатие газовой подушки в момент пуска насоса происходит постепенно, что исключает резкие скачки давления и обеспечивает защиту всех элементов водопроводной сети от разрушительных нагрузок.
Обеспечение аварийного резерва жидкости
Внутри гидробака в любой момент присутствует определённый объём воды, готовый к использованию. Объём доступной жидкости зависит от полной ёмкости резервуара, начального давления воздуха и настроек реле давления. Полезный запас, как правило, составляет от 30 до 50 процентов от общего объёма бака. Данное количество воды может быть израсходовано в случае отключения электроэнергии или временной неисправности насоса. Резерв позволяет совершить необходимые гигиенические процедуры, набрать воду для приготовления пищи или технических нужд до восстановления нормальной работы системы.
Поддержание стабильного давления в сети
При работе насоса реле давления поддерживает давление в системе в заданном диапазоне между верхним и нижним пороговыми значениями. Гидроаккумулятор обеспечивает плавное изменение давления при открытии и закрытии кранов. Резкие перепады напора при открытии нескольких точек водоразбора сглаживаются за счёт запаса воды в баке и сжатого газа, что обеспечивает комфортное пользование душем, мойкой и другой сантехникой без колебаний температуры и напора.
Кроме того, гидробак компенсирует медленные утечки жидкости, возникающие из-за негерметичности соединений или микротрещин в трубопроводе. Насос в таких случаях не запускается при каждом незначительном падении давления, а периодически подкачивает воду только после снижения до нижнего установленного предела.
Области применения и дополнительные возможности
В отопительных системах используются расширительные резервуары аналогичного устройства, предназначенные для компенсации теплового расширения нагреваемого теплоносителя. Их конструкция и принцип действия идентичны гидроаккумуляторам водоснабжения с учётом температурных режимов эксплуатации.
В промышленных гидравлических установках аккумулирующие ёмкости применяются для накопления энергии, резервного питания систем управления и выравнивания нагрузок на насосные станции. В бытовых системах водоснабжения данные функции сводятся к трём основным задачам: сокращение числа запусков насоса, защита от гидроударов и создание аварийного запаса жидкости.
Гидроаккумулятор является обязательным компонентом автономной системы водоснабжения, построенной на базе скважинного либо поверхностного насоса. Отказ от установки данного устройства ведёт к повышенной нагрузке на насосный агрегат, что сокращает его межремонтный период и общий срок эксплуатации. Трубопроводная сеть лишается защиты от гидравлических ударов, что создаёт риск повреждения труб и бытового оборудования. Отсутствие резервного объёма воды оставляет домовладение без водоснабжения при перебоях с электроэнергией или неисправности насоса. Комплексное решение всех перечисленных задач обеспечивается установкой гидроаккумулятора соответствующего объёма и настройкой реле давления для его корректной работы с конкретным насосным оборудованием.