Що таке гідроакумулятор у системі водопостачання

Гідроакумулятор — це герметичний бак, у якому вода відділена від повітря еластичною мембраною. Його головне завдання — не зберігати великий резерв води, а підтримувати тиск у системі та скорочувати кількість запусків насоса. Наприклад, при налаштуванні реле на 2,0–3,5 бар насос вмикається після падіння тиску приблизно до 2,0 бар і вимикається після його підвищення до 3,5 бар.

У правильно налаштованій системі тиск повітря в порожньому гідроакумуляторі має бути приблизно на 0,2 бар нижчим за тиск увімкнення насоса. Тобто при запуску насоса на 2,0 бар бак попередньо накачують приблизно до 1,8 бар. Якщо реле налаштоване на 1,5–3,0 бар, орієнтовний тиск у порожньому баку становитиме 1,3 бар.

Як працює гідроакумулятор

Після ввімкнення насос подає воду в бак. Об'єм води збільшується, мембрана розтягується, а повітряна камера стискається. Коли тиск досягає верхнього порога реле, наприклад 3,5 бар, насос вимикається.

Після відкривання крана насос запускається не відразу. Стиснене повітря спочатку витісняє накопичену в баку воду. Тільки коли тиск знизиться до нижнього порога, наприклад 2,0 бар, реле знову подасть живлення на насос.

Саме цей запас води між тиском вимкнення та повторного запуску називають корисним об'ємом, або drawdown. Він значно менший за номінальну місткість гідроакумулятора.

Скільки води насправді знаходиться в гідроакумуляторі

Напис «50 л» на баку означає повний внутрішній об'єм, а не кількість води, яку можна отримати між двома запусками насоса. Частину бака постійно займає стиснене повітря.

Наприклад, при нижньому тиску 2,0 бар, верхньому 3,5 бар і попередньому тиску повітря 1,8 бар орієнтовний корисний об'єм становить:

Номінальний об'єм бака	Вода між запусками насоса
24 л	близько 7,5 л
50 л	близько 15,5 л
80 л	близько 25 л
100 л	близько 31 л

Це розрахункові значення. Фактичний корисний об'єм трохи відрізняється залежно від конструкції мембрани, температури та точності налаштування тиску.

Який тиск має бути в гідроакумуляторі

Тиск повітря налаштовують відносно нижнього порога реле, а не за об'ємом бака. Для стандартної насосної системи з різницею між увімкненням і вимкненням до приблизно 2 бар можна орієнтуватися на таку схему:

Насос вмикається	Насос вимикається	Тиск повітря в порожньому баку
1,5 бар	3,0 бар	приблизно 1,3 бар
1,8 бар	3,2 бар	приблизно 1,6 бар
2,0 бар	3,5 бар	приблизно 1,8 бар
2,5 бар	4,0 бар	приблизно 2,3 бар

Заводський тиск нового гідроакумулятора не потрібно автоматично вважати правильним. Наприклад, бак може постачатися із заводським тиском 1,4 або 1,9 бар, але перед запуском його все одно потрібно перевірити та привести у відповідність до налаштувань конкретного реле.

Для систем із частотним перетворювачем, електронним керуванням або великою різницею між нижнім і верхнім тиском правило «мінус 0,2 бар» може не застосовуватися. Наприклад, виробники окремих баків для таких систем рекомендують попередній тиск на рівні приблизно 65–70% від робочого або максимального системного тиску. У цьому випадку потрібно використовувати схему налаштування саме виробника обладнання.

Чому неправильний тиск шкодить системі

Якщо повітря в баку занадто мало, в нього заходить більше води, але мембрана працює з більшим ходом і бак швидше втрачає здатність нормально підтримувати тиск. Насос починає частіше запускатися.

Якщо тиск повітря наближається до тиску ввімкнення насоса або перевищує його, корисного запасу води практично не залишається. Перед запуском насоса можливі різкі провали тиску в крані.

Наприклад, для системи з увімкненням насоса при 2,0 бар тиск повітря 2,2 бар буде неправильним: бак фактично спорожниться раніше, ніж автоматика запустить насос.

Як правильно виміряти тиск

Перевіряти тиск через повітряний клапан на заповненому водою баку неправильно. Манометр у такому стані показує тиск усієї системи, а не потрібний для налаштування тиск попереднього накачування.

Правильна послідовність така:

1. відключити насос від електроживлення;
2. відкрити кран або зливний клапан;
3. повністю скинути воду, щоб водяний манометр показував 0 бар;
4. виміряти тиск повітря через ніпель автомобільним або електронним манометром;
5. за необхідності підкачати або стравити повітря;
6. після цього закрити кран і знову запустити насос.

Для системи 2,0–3,5 бар після повного спорожнення бака на повітряному клапані потрібно отримати близько 1,8 бар, якщо виробник конкретної моделі не вказує інше значення.

Для чого потрібен гідроакумулятор

Без достатнього корисного об'єму насос може вмикатися навіть після витрати одного-двох літрів води. Часті старти особливо небажані для насосів із асинхронними електродвигунами, оскільки саме під час пуску виникають підвищені струмові та механічні навантаження.

Гідроакумулятор вирішує чотири основні завдання:

• забезпечує кілька або кілька десятків літрів води без запуску насоса залежно від об'єму бака;
• скорочує кількість пусків електродвигуна;
• підтримує тиск між нижнім і верхнім порогами реле;
• частково поглинає короткочасні стрибки тиску та гідравлічні удари.

Який об'єм гідроакумулятора вибрати

Підбирати бак лише за правилом «24 л для дачі, 50 л для будинку» неправильно. Потрібно враховувати продуктивність насоса, нижній і верхній тиск, максимальну витрату води та допустиму кількість запусків конкретного насоса за годину.

Наприклад, якщо насос подає 50 л/хв, а гідроакумулятор має корисний запас лише 7–8 л, при невеликому постійному водорозборі цикли запуску можуть бути дуже короткими. Збільшення бака з 24 до 80 л за однакових налаштувань підвищує корисний запас приблизно з 7,5 до 25 л і відповідно збільшує час між пусками.

Допустиму кількість запусків на годину потрібно брати з документації насоса або електродвигуна. Саме цей параметр, а не лише кількість кранів у будинку, є одним із ключових при точному розрахунку об'єму гідроакумулятора.

Ознаки несправності гідроакумулятора

Найтиповіший симптом — насос починає вмикатися через кілька секунд після відкривання крана і так само швидко вимикатися. Причиною може бути недостатній тиск повітря, пошкоджена мембрана або занадто малий бак.

Якщо після повного спорожнення системи тиск повітря дорівнює нулю, спочатку перевіряють, чи тримає його ніпель. Бак підкачують до потрібного значення та повторно перевіряють через деякий час. Якщо тиск знову падає, потрібно шукати витік.

Поява води з повітряного ніпеля є характерною ознакою розриву мембрани або груші: вода потрапила в повітряну частину бака. У моделях зі змінною мембраною її можна замінити, у нерозбірних баках зазвичай змінюють весь гідроакумулятор.

Що ще перевірити перед встановленням

На шильдику бака потрібно перевірити максимальний робочий тиск. У побутових моделях зустрічаються значення 8,6 і 10 бар, але допустимий тиск визначається характеристиками конкретної моделі. Максимальний тиск, який здатний створити насос, не повинен перевищувати допустимий робочий тиск бака та інших елементів системи.

Також важливо не плутати гідроакумулятор для водопостачання з розширювальним баком системи опалення. Конструктивно вони схожі, але можуть відрізнятися матеріалом мембрани, допустимою температурою, робочим тиском і призначенням. Для питної води потрібно використовувати бак, виробник якого прямо допускає роботу в системах водопостачання.

Тиск повітря бажано перевіряти періодично, орієнтовно раз на 6–12 місяців або з інтервалом, зазначеним виробником. Якщо система була стабільною, а насос раптом почав запускатися у кілька разів частіше, перевірка гідроакумулятора і його попереднього тиску має бути однією з перших дій.