Горизонтальные гидробаки: предназначение и принцип работы

Системы, предназначенные для автономного водоснабжения, отличаются рядом преимуществ, главным из которых является независимость от централизованной подачи воды. Если в такой системе отсутствует гидробак, возникает риск гидроудара. Это объясняется тем, что в случае резкого открывания крана в контуре происходит скачок давления, который может повредить трубопровод и насосное оборудование. Поэтому в качестве страховочного средства в таких системах и применяется горизонтальный гидробак, который также принято называть гидроаккумулятором.

Изделия этого рода представляют собой резервуары, предназначенные для временного содержания в них воды. Сварные корпуса таких баков обычно бывают выполненными из нержавеющей стали, а для защиты их поверхностей производителями используются различные покрытия. Наибольшее распространение среди них получила порошковая эмаль с оплавлением.

Число коммуникационных выходов от такого бака может варьироваться в зависимости от его модели. Обязательным элементом конструкции водяного гидробака также является мембрана, изготавливаемая, как правило, из бутилкаучука и заменяемая по мере износа в процессе эксплуатации. Этот принцип устройства является общим для всех типов таких водяных накопителей, но по исполнению они подразделяются на два вида:

• Вертикальные модели небольшого объема, занимающие немного места, рекомендуется применять в условиях ограниченного пространства. Корпус такого оборудования снабжен книппелем для стравливания избыточного воздуха. Выбирая вертикальный гидробак, следует ориентироваться на подключение погружного насоса и приобретать оба агрегата вместе по принципу совместимости их рабочих параметров.

• Если же речь идет о применении поверхностного насоса, то выбор должен быть в пользу гидробака горизонтального типа. Это обусловлено тем, что такие резервуары являются конструкциями с верхним креплением насоса, размещаемого на гидробаке. Такой агрегат занимает соответственно больше места, но и объем демпфирующей емкости в нем также существенно выше.

Стандартным показателем рабочего давления для систем водоснабжения является цифра в 1–3 атм. Крайние значения этого параметра не оказывают негативного воздействия на трубопровод и подающее воду оборудование, но при резком его перепаде может произойти гидроудар.

Наличие горизонтального гидробака послужит для систем автономного водоснабжения устройством, позволяющим выдерживать нагрузку на контур при потенциальном скачке давления, причем вода, содержащаяся в таком баке, будет расходоваться, прежде всего, на оптимальное поддержание давления.

Выбирая горизонтальный гидробак, следует рассматривать его объем и рабочее давление в качестве двух взаимосвязанных показателей. При этом по показателю давления специалистами рекомендовано применение резервуаров со значением на 0,1–0,5 бара ниже оптимальной нагрузки на насос в момент включения. Если приемлемым уровнем давления для определенного насоса является 1,7 бара, то бак следует приобретать со значением, равным 1,4–1,6 бара.

Что касается различных вариантов объема резервуара, то для домашних автономных систем подачи воды нормальным считается показатель объема порядка 80 литров. Еще более оптимальной является емкость бака, равная 100 л.

Если намечено водоснабжение более чем 5 точек потребления, то возникает необходимость установить гидроаккумулятор объемом уже на 200–300 л. Такой резервуар способен взаимодействовать с перекачивающими воду агрегатами мощностью свыше 2 кВт.

Одной из разновидностей горизонтального гидробака являются грузовые, отличающиеся простотой конструкции. В основу из работы положен принцип использования потенциальной энергии груза, когда в процессе эксплуатации резервуар создает необходимое давление на массу воды, оптимизируя нагрузку в контуре. Достоинствами таких резервуаров являются их высокая вместимость, ценовая доступность и простота их технического обслуживания.

Однако эти агрегаты имеют низкие параметры поддерживаемого ими давления, крупные габариты и определенные риски протечки. Это оборудование также отличается наличием ограничений по подключению к насосам в первую очередь по энергоемкости. Насосный агрегат в системе подачи воды с таким гидрорезервуаром должен быть довольно маломощным.

Ко второму типу принадлежат пружинные гидробаки. В этих резервуарах выравнивание давления в системе подачи воды происходит за счет эксплуатации механической энергии, получаемой от сжатия пружинного механизма. Это дает возможность создать достаточное усилие для накопления воды и ее возврата обратно в контур при наличии резких перепадов давления. В сравнении с грузовыми емкостями такие баки являются более энергоемкими резервуарами, поэтому их можно использовать во взаимодействии с довольно мощными насосами. Тем не менее сантехническая фурнитура таких агрегатов может повреждаться под воздействием агрессивных сред, что несколько ограничивает применение гидробаков этого типа. Такой резервуар оптимален в системах для подачи холодной воды, но наличие высоких температур может негативно отразиться на состоянии поршневых уплотнителей.

Пневмогидравлические гидробаки являются третьей разновидностью горизонтальных гидроаккумулирующих резервуаров. Такие устройства нашли применение как на предприятиях, так и в бытовой сфере. Энергия, необходимая для контролирования давления, получается из сжатого газа. Этот принцип создания необходимого гидравлического усилия обуславливает и конструктивные особенности такого агрегата. Он состоит из плавающего поршня с гибкой мембраной и поплавкового механизма для контроля рабочими параметрами среды.

Для поддержания оптимального уровня воды в гидробаке этого вида служит мембрана. В зависимости от имеющегося на данный момент уровня давления жидкости в системе подачи воды эта мембрана либо растягивается, либо сжимается. Конструкция такого гидробака позволяет использовать его и для подачи горячей воды при отсутствии риска преждевременной поломки.

В заключение следует сказать, что типовые конфигурации устройств автономного водоснабжения, оборудованных насосом поверхностной установки или погружного типа, вовсе не предполагают обязательного применения гидробака. В изначальном варианте проектирование таких систем осуществляется с учетом эксплуатации насосов без установки дополнительного оборудования. Однако если речь идет об инфраструктуре с высоким уровнем производительности при подаче воды, то установка горизонтального гидроаккумулятора послужит необходимой защитой в момент непредвиденной перегрузки системы водоснабжения.

Даже если пренебречь рисками серьезных повреждений коммуникаций, подающих воду, то дополнительное средство для выравнивания давления будет содействовать снижению степени износа агрегатов. К тому же гидробак может служить в качестве резервного резервуара для воды. Впрочем, это утверждение относится к емкостям, отличающимся большой вместимостью, которые не столь часто можно встретить в бытовых системах подачи воды.

Более подробно о том, как устроены гидробаки, расскажет следующее видео.