Защита от гидроударов системы домашнего отопления и водоснабжения

Защита от гидроудара в системе водоснабжения

Основные рабочие элементы – две пружины и гибкая мембрана. Вода оказывает давление на мембрану. При открывании крана давление в трубах падает, пружина разжимается и замыкает цепь. Скважинный насос включается. Когда кран закрывают, давление воды возрастает, пружина сжимается и цепь размыкается. Насос автоматически выключается.

Большой винт отвечает за нижнее значение P, малый винт – за верхнее. При настройке вращают оба винта, устанавливая допустимые значения. Стандартно реле работает в диапазоне 1,5-3 атм.

Соединяется с реле давления последовательно и работает с ним в связке. Если в системе нет воды, то давление падает, скважинный насос не выключается и без защиты от сухого хода быстро сломается. Реле сухого хода отключает скважинный насос, если давление ниже 0,1 атм, и включает, если оно выше 0,7 атм.

Отдельный вопрос – выбор скважинного насоса со встроенной автоматикой или без нее. Не придется ставить реле и обратный клапан отдельно. Но такое оборудование дороже и при поломке надо будет менять его целиком. Для насоса без автоматики каждое устройство ставится отдельно, его легче ремонтировать или заменять. Доверьте подбор насосной автоматики специалистам компании Загород. Мы учтем особенности вашей водяной скважины и порекомендуем лучший вариант.

Правильная защита от гидравлических ударов, должна быть направлена на снижение их интенсивности. И грамотно нейтрализовать воздействия повышенного давления.

Система водоснабжения квартиры и частного дома, должна быть защищена от неправильной эксплуатации и несвоевременного обслуживания. Существует ряд технических решений, которые позволяют свести к минимуму последствия перепадов давления жидкости в водопроводе , предотвратить их появление.

Компенсаторы — это емкости в форме цилиндра, внутри которых располагается пружина. Одна сторона пружины упирается упирается в верхнюю часть цилиндра, а другая – в пластиковый подвижный диск.

Когда давление в системе повышается, вода сжимает пружину и давит на диск., Если давление понижается сила, пружина, за счет упругости восполняет потерю давления.

Также для защиты от гидроудара используются мембранные компенсаторы и гидроаккумуляторы.

• Для чего нужен и как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Ёмкость, компенсатора разделяет эластичная мембрана. Одна часть наполнена воздухом, другая , пустая. Воздух закачан под нужным давлением. В основном давление составляет 3 Бар.

При необходимости давление можно изменить до нужного, подключив насос. Обычно на 20-30% выше рабочего в системе водоснабжения.

В том случае, когда в трубах возникает избыточное давления, то оно будет сбрасываться внутрь емкости за счет растяжения эластичной мембраны и снижения объема воздуха внутри бака.

В качестве амортизатора можно использовать вставки из армированного пластика или термостойкого каучука.

Эти вставки способны как растягиваться, так и сжиматься при резких перепадах давления, что позволит уменьшить воздействия на трубы водопровода.

При возникновении гидравлического удара произойдет растяжение этого отрезка и сила удара частично погаситься. Рекомендуемая длина от 20 до 40 сантиметров. Вставляется перед источником гидроудара .

Защитный термостат

Для защиты от гидроудара, также применяют термостат. У этого устройства имеется пружинный механизм, находящийся между клапаном и термоголовкой.

При повышении давления пружина срабатывает и не дает клапану полностью закрываться. Как только давление снижается, клапан начинает плавно закрываться.

Если вы хорошо разбираетесь как устроен термостат, то можете установить шунт с просветом 0,2- 0,4 мм или сделать отверстие такого же диаметра.

Основная задача этого элемента – если возникнут перегрузки, плавно снижать давление Устанавливается по направлению водного потока.

Защитный клапан

Данные устройства работают очень просто. Если давление в местах установки защитных клапанов выше допустимых параметров. Клапан открывается и происходит быстрый сброс давления. При падение давления до нормального значения, клапан медленно закрывается.

Также защищает насос или насосную станцию в случаях непредвиденной остановки, например отключения электричества. Устанавливают его после обратного клапана, на отводе от трубопровода, рядом с насосом.

Гидравлический удар в системе водоснабжения – частое явление. И если не проводить регулярные профилактические осмотры системы и не принимать нужные действия. Гидроудар может нанести серьезный ущерб.

Что такое гидроудар в трубопроводе, причины возникновения

Если принять за аксиому, что сила гидроудара прямо пропорциональна массе и скорости движения воды в магистрали, то снизив начальную скорость воды и ее объем в момент включения насоса, установленного в скважине, можно максимально уменьшить вероятность возникновения гидроудара.

Для удобства эксплуатации обратный клапан часто устанавливают в зоне доступности: около гидроаккумулятора или возле устья скважины, чтобы удобно было сливать воду перед зимним сезоном. Специалисты рекомендуют устанавливать обратный клапан как можно ближе к скважинному насосу. Чтобы убедится в их правоте, нужно понять, что происходит в водоподъемной трубе при включении и выключении насоса, если обратный клапан интегрирован в схему водоснабжения в районе гидробака.

При отключении насоса значительный объем воды из трубы между клапаном и насосом мгновенно сливается обратно в скважину, вращая лопасти рабочего колеса насоса в обратную сторону. Труба полностью опорожняется, и в момент очередного включения насоса огромная масса воды, двигаясь по трубе, резко ударяет по клапану, так как на его открытие требуется время. Хотя это интервал времени составляет несколько миллисекунд, этого достаточно, чтобы в системе возник гидроудар.

Чтобы снизить массу воды, сливающейся при остановке и ударяющей в клапан при пуске насоса, достаточно установить обратный клапан максимально близко к насосу. Рекомендуется включить в электрическую схему управления питанием насосного оборудования регулятор плавного пуска: это не только исключит возникновение гидроудара в системе, но и позитивно скажется на работе насосного оборудования, значительно увеличив его эксплуатационный срок. Гидроаккумулятор необходимо оборудовать реле давления, чтобы можно было регулировать напор воды в водопроводе.

Если говорить о наших домах и квартирах, гидроудары возникают в системах отопления и водоснабжения. В системах отопления частных домов — при старте или остановке циркуляционного насоса. Да, сам по себе он давления не создает. Но резкое ускорение или останов теплоносителя и является той нагрузкой, которая действует на стенки труб и близлежащие устройства.

В системах отопления закрытого типа стоит расширительный бак. Он компенсирует гидроудар, если насос находится рядом. В этом случае дополнительные устройства могут и не понадобиться. Проверить необходимость установки компенсатора можно по манометру. Если стрелка не движется или движется едва заметно, все нормально.

В централизованных системах отопления, гидроудар возникает при резком закрытии заслонки, когда быстро открывают краны для заполнения системы после ремонта/профилактики. По правилам надо делать это медленно и постепенно, но на практике случается иначе…

В водоснабжении гидроудар возникает даже при резком закрытии крана или другой запорной арматуры. Более выраженные «эффекты» получаем в завоздушенных системах. Вода при движении ударяется в воздушные пробки, что создает дополнительные ударные нагрузки. Мы можем при этом слышать щелчки или потрескивание.

А если водопровод разведен пластиковыми трубами, во время эксплуатации можно заметить, как эти трубы сотрясаются. Так они реагируют на гидроудары. Вы, наверное, замечали, как дергается шланг в металлической оплетке. Причина та же — скачки давления. Рано или поздно они приведут к тому, что либо труба лопнет в самом слабом месте, либо соединение потечет (что более вероятно и чаще встречается).

Почему же раньше это явление не отмечалось? Потому что сейчас большая часть кранов имеют шаровую заслонку и поток перекрывается/открывается очень резко. Раньше краны были вентильного типа и заслонка опускалась медленно и постепенно.

Как же бороться с гидроударами в отоплении и водоснабжении? Можно, конечно, приучить обитателей квартиры или дома не крутить резко краны. Но стиральную или посудомоечную машину не научишь бережному отношению к трубам. И циркуляционный насос не замедлишь в процессе старта и останова. Поэтому в систему отопления или водоснабжения добавляют компенсаторы гидроударов. Их же называют гасителями, амортизаторами.

Что такое компенсатор гидроудара: виды, конструкция, принцип работы

Компенсатор гидроудара есть двух типов: мембранный и с подпружиненным клапаном. Они выполняют одну и ту же функцию: принимают излишки жидкости, снижая тем самым нагрузку на другие элементы системы. Так как эти устройства имеют небольшие размеры, защищают они те приборы, которые расположены в непосредственной близости.

Мембранный компенсатор гидроудара — это емкость, которую делит на две части эластичная мембрана. Одна из частей заполнена воздухом, вторая, в нормальном состоянии пуста. Воздух в заполненной части закачивается под определенным давлением. Для проверки/подкачки давления в этой части корпуса имеется золотник (ниппель).

С завода изделия поставляются с исходным давлением в 3 Бар. Это «стандартное» значение для большинства систем отопления одноэтажных частных домов. Если давление требуется изменить, к ниппелю подсоединяют насос и доводят его до требуемого значения. Это значение — на 20-30% выше рабочего в конкретной системе. Но оно должно быть значительно ниже предела работоспособности самого компенсатора.

Пока давление в системе не превышает давление в этой части резервуара, ничего не происходит. При возникновении гидроудара, под действием возросшего давления мембрана растягивается, часть жидкости поступает в резервуар. По мере нормализации, эластичная мембрана стремиться занять свое нормальное состояние, выталкивая жидкость обратно в систему. Тем самым скачок сглаживается.

Второй тип компенсаторов гидроударов работает по тому же принципу: в корпус при повышении давления пропускается жидкость. Вот только доступ в емкость перекрывает пластиковый диск, который подпирается пружиной. Давление, при котором жидкость начинает поступать внутрь, зависит от силы упругости пружины.

Принцип работы этого гасителя аналогичен вышеописанному. Пока давление в системе в норме, пружина прижимает диск к корпусу. При возникновении гидроудара, она сжимается, вода заходит в корпус. По мере понижения давления, оно становится меньше, чем сила упругости пружины. Она постепенно разжимается, возвращая жидкость в трубопровод.

Как видите, оба устройства работают по схожему принципу. Более надежными принято считать пружинные модели, так как рабочие элементы в них меньше подвержены износу (металлическая пружина и прочный пластик). Но мембраны также делаются из материалов, которые длительное время не теряют своей эластичности.

Обратный клапан

Если оставить воду в системе на зиму, то она может замерзнуть и повредить трубы. Для сброса воды используется сливной клапан. Он ставится за скважинным насосом и работает автоматически.

Шарик с пружиной прижат и вода не выливается, если давление выше от 0,9 атмосфер. Если оно падает ниже 0,6 атмосфер, то пружина отжимается, и вода вытекает из трубы. Клапан можно ставить только в системе с погружным скважинным насосом. Насосные станции не создают давления и клапан просто не закроется.

Компания Загород устанавливает сливные клапаны Debe (Швеция). Клапан имеет ширину 95 мм и подходит для обсадных труб даже небольшого диаметра. Другие качественные сливные клапаны – Unipump, Belamos, Isk.

Важнейшая автоматика для скважинного водоснабжения – это гидроаккумулятор и обратный клапан.

Пропускает воду только в одном направлении, из скважины в систему водоснабжения. Элементы клапана – крышка, корпус, пружина, тарельчатый шток с резиновой прокладкой. В колодезных насосах со встроенной автоматикой этот клапан уже есть. Если он не встроен, то его ставят отдельно, сразу за скважинным насосом.

Под напором воды тарелка смещается и пропускает воду в трубу. При обратном движении тарелка упирается в выступы (седло) и герметично закрывает просвет клапана.

Компания Загород рекомендует обратные клапаны ITAP (Италия). Корпус клапана изготовлен из латуни, диск из нейлона, а уплотнение из жесткого каучука NBR. Рабочие температуры – от -20 до 100 градусов Цельсия. Также хорошо себя зарекомендовали клапаны Tiemme, Danfoss, Valtec.

Где и как устанавливать: рекомендации по монтажу

Компенсатор гидроударов имеет небольшие размеры, в корпус может поместиться лишь небольшое количество воды (менее 200 мл обычно). Устанавливается он в непосредственной близости перед источником появления гидроудара: шаровым краном, водяной гребенкой, на шланге к стиральной или посудомоечной машине, после циркуляционного насоса, на гребенке теплого пола.

Крепить его можно в любом положении: вверх, вниз, в сторону. Для мембранных моделей только важно, чтобы был свободный доступ к ниппелю. Независимо от конструкции, не рекомендуется ставить устройство на длинных отводках от магистрали. Подводящий отрезок трубы должен быть максимально коротким.

При выборе обратите внимание на максимальное рабочее и компенсируемое давление. Второй момент — диаметр подключения. Обычно это 1/2 дюйма, но есть и на 3/4 и дюймовые.

При подключении стиральной и/или посудомоечной машины на шланг устанавливается тройник. Один свободный выход тройника идет на машину, на второй устанавливают компенсатор гидроудара.

Способы предотвращения возникновения гидроудара

Один из возможных вариантов нейтрализации гидроудара уже озвучивали — краны закрывать плавно. Но это не панацея, да и неудобно в наше стремительное время. И есть еще бытовая техника, ее не научишь. Хотя, некоторые производители учитывают этот момент, и последние модели делают с клапаном, который плавно перекрывает воду. Вот поэтому компенсаторы и нейтрализаторы становятся так популярны.

Бороться с гидроударом можно и другими методами:

• При разводке или реконструкции водопровода или отопления, перед источником гидроудара вставлять кусок эластичной трубы. Это армированный термостойкий каучук или пластика PPS. Длинна эластичной вставки — 20-40 см. Чем длиннее труба, тем длиннее вставка.
• Покупка бытовой техники и запорно-регулирующей арматуры с плавным ходом клапана. Если говорить об отоплении, часто наблюдаются проблемы с теплым водным полом. Не все сервомоторы работают плавно при закрытии потока. Выход — ставить термостаты/терморегуляторы с плавным ходом поршня.
• Использовать насосы с плавным пуском и остановом.

Гидроудар — действительно опасная для закрытой системы вещь. Он ломает радиаторы, разрывает трубы. Чтобы избежать проблем, лучше продумать меры борьбы заранее. Если все уже работает, но появились проблемы, разумнее и проще всего установить компенсаторы. Да, они недешевы, но ремонт обойдется дороже.

Почему лучше заказать водоснабжение у нас, а не у частного мастера?

Металлический бак с резиновой мембраной (грушей). В бак через ниппель закачивается воздух с P=1,5 атм. Когда закрывают кран, давление в системе повышается, вода наполняет грушу и сжимает воздух в баке. Вода – несжимаемая жидкость, и, чем больше воды в баке, тем выше в нем давление. Когда краны открывают, давление падает и воздух выталкивает воду из мембраны в трубу.

У гидроаккумулятора две основных функции:

• Защита от гидроудара. При закрывании кранов поток воды встречает преграду и возможен гидроудар. Очень сильный удар может повредить трубы и даже сорвать скважинный насос. Гидробак временно забирает лишнюю воду, ударная волна не возникает.
• Защита скважинного насоса от быстрого изнашивания. В баке накапливается вода, которая при открывании крана поступает в систему. Реле «не чувствует», что давление упало, и не включает насос. Тем самым экономится его рабочий ресурс.

16,5 – коэффициент;

Q – общий расход воды домовой сантехникой, л/мин;

А – лимит включений насоса в час;

Pмин – P в системе, когда скважинный насос включен (в среднем 1,4 атм);

Pмакс – P в системе, когда скважинный насос выключен (в среднем 2,8 атм);

P0 – Р воздуха в пустом гидроаккумуляторе (Pмин минус 10%).

• А – до 20 включений в час;
• Q – 35 л/мин;
• P0 – 1,26 атм.

Многие задают вопрос, нужен ли гидробак с «умной автоматикой». Она включает и выключает скважинный насос при изменении давления и гидробак в идеале не нужен. Мы считаем, что гидроаккумулятор надо ставить обязательно. Всегда есть вероятность, что автоматика даст сбой. Лучше заранее обезопасить себя и поставить гидробак, чем потом тратиться на ремонт.

• Принимаем оплату в рассрочку за 6 месяцев. Нет процентов.
• Производим монтаж с контролем качества (фотоотчеты, технадзор).
• Даем официальную гарантию на монтаж – 1 год со дня выполнения работ.

Звоните нам, чтобы заказать установку водопровода с качественной автоматикой! Мы работаем в СПБ, Москве, Екатеринбурге и Пскове, без обедов и выходных. Можно отправить заявку с сайта. Мы вам перезвоним, предварительно рассчитаем цену и назначим выезд инженера-замерщика.

Производители, характеристики, цены

Как уже было упомянуто выше, существует довольно много различных разновидностей автоматических систем. Они могут выполнять как частичные функции по обеспечению нормальной деятельности отдельного оборудования, так и полностью контролировать все процессы, а также оптимизировать их по заданным программам.

Также некоторые автоматические переключатели выполняют более конкретные функции, например, защищают устройство от перегрева или работы всухую. Перечислить их все не так просто, но мы все же попытаемся.

Деление будем вести по поколениям. Если следовать по этой шкале, то существует три основных поколения автоматических блоков управления. Причем различаются они не только по сложности или современности, но и по типу выполняемых задач.к меню ↑

К первому поколению этих устройств относят простейшую автоматику и отдельные приборы. Они не могут организовать полностью автономное функционирование системы водоснабжения, но этого от таких приборов и не требуется.

Лучше всего компенсатор гидроудара покупать известных фирм. Это не тот участок, где уместно экономить. Наибольшей популярностью пользуется несколько фирм:

• FAR. Компенсатор этой фирмы — без мембраны, с пружиной и запорным диском. Подсоединительная резьба 1/2″, максимальное давление 50 Бар, номинальное — 10 Бар. Температуру выдерживает до 100°C. Цена от 30 $.
• Uni Fitt. Та же конструкция с подпружиненным диском. Есть два варианта корпуса: латунный и латунный с никелевым покрытием. Подключение 1/2 дюйма. Максимальная температура 90°C, номинальное давление — 10 Бар, пиковое — 20 Бар. Длинна защищаемого трубопровода — 10 м. Цена от 15 $.
  

  Одни и те же модели в разных магазинах продаются по разной цене

• Valtec (Валтек). Это гаситель гидроударов мембранного типа. Есть модели с подключенным через небольшой шаровой кран с манометром. При необходимости, открываем шаровый кран, проверяем давление в компенсаторе. Давление в камере 3,5 Бар,  максимальное рабоче давление 10 Бар, максимальное компенсируемое — 20 Бар. Цена от 25$.
• CALEFFI (Калеффи). Эта фирма выпускает тарельчатые компенсаторы. Есть они обычные — с подключением 1/2 дюйма, есть под мойку 3/8″. Параметры можно назвать хорошими: рабочее давление не более 10 Бар, компенсировать могут до 40 Бар (под мойку до 30 Бар).

Есть и другие фирмы, но они не так популярны. некоторый из-за слишком завышенной цены, другие не завоевали доверие. Во всяком случае, пока.

Где ставить скважинную автоматику?

Если делают скважину с кессоном, то автоматику ставят в нем. Есть риск затопления и короткого замыкания. Кессон должен быть абсолютно герметичным. При обвязке через скважинный адаптер автоматику монтируют в доме. Может потребоваться место под гидробак, но вся электрика в безопасности. Про выбор варианта обвязки читайте в нашей статье Водоснабжение в частном доме.

Обратный клапан монтируют на трубе в скважине, сразу после насоса. Гидробак, реле давления и манометр подсоединяют к пятивыводному штуцеру. Реле сухого хода ставят на трубе после блока автоматики и соединяют проводами с реле давления.

Компания Загород оснащает системы водоснабжения автоматикой от лучших производителей. Мы делаем проект системы, подбираем оборудование и устройства автоматики. Рассчитываем смету прямо на участке, прописываем в ней все необходимое, вплоть до фитингов. Доставляем все на монтаж строго по смете. Вам не придется что-то докупать или ждать, пока это купит монтажник.