Как установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 05.09.2024
Любая линия для снабжения частного дома водой состоит из приборов, автоматизирующих процесс ее работы. Одним из основных ее узлов является накопительный бак, при установке которого своими руками важно знать, как выглядит схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения.
Помимо правильного подключения, гидробак необходимо точно отрегулировать, создав внутри оптимальное давление при работе в индивидуальной системе водозабора. Для выполнения данной работы необходим сантехнический инструмент и соблюдение технологии при регулировочных работах.
Зачем нужен гидробак
Гидроаккумулятор всегда ставят в магистраль индивидуального водоснабжения, он работает постоянно и выполняет следующие функции:
- Сглаживает негативные последствия гидравлических ударов. При срабатывании электронасоса водный поток резко останавливается или ускоряется, при этом жидкость воздействует на трубопровод и его узлы с физическим усилием. Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения позволяет плавно накапливать и отдавать воду за счет расположенной внутри пластичной резиновой мембраны.
- Подключение гидробака уменьшает количество циклов включения и отключения скважинного или колодезного электронасоса за счет накопления жидкости, которая отдается в магистраль при использовании и поддерживает в ней давление, не давая электронасосу включаться.
- Гидроаккумуляторы создают аварийный запас воды в моменты отключения электричества или выхода насосного оборудования из строя.
- Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения нормализует давление, позволяя избежать его резких перепадов при нестабильной работе электронасоса.
Рис. 1 Гидроаккумуляторы для водопроводных магистралей
Устройство гидробака
Устройство гидроаккумулятора не отличается сложностью, он состоит из металлического бака со встроенной грушевидной мембраной или плоской диафрагмой из резины. Диафрагма крепится поперек корпуса между его половинками, грушевидный баллон устанавливают на входе около горловины — такой тип используют для подачи воды при индивидуальном водоснабжении. В задней части металлической емкости установлен ниппель, с помощью которого в корпус гидробака закачивают воздух, подстраивая его внутреннее давление к системе.
Гидробаки выпускают для отопительных систем, горячей воды (красного цвета) и холодного водоснабжения (синий цвет). В зависимости от объема гидробака и способа монтажа различают модели с горизонтальным расположением и объемные вертикальные агрегаты, которые устанавливаются на ножках.
Горизонтальные модели небольшой емкости чаще используют в насосных станциях со встроенным центробежным электронасосом поверхностного типа и элементами автоматической системы управления. Гидробаки с вертикальным расположением используют отдельно, их удобнее монтировать при работе с погружными электронасосами. Вертикальные баки конструктивно отличаются от горизонтальных моделей: мембранная оболочка крепится в верхней и нижней части корпуса, помимо ниппеля для накачки воздуха они имеют дополнительный штуцер для его стравливания из резиновой оболочки.
При приобретении гидробака следует знать, что его полезный объем при накоплении жидкости составляет не более 30% от общего.
Рис. 2 Конструкция гидробака
Принцип работы гидробака
Обычно внутренняя груша располагается в емкости с воздухом под стандартным давлением 1,5 бар. При включении вода подается установленным в скважину электронасосом в бак, заполняя резиновую грушу — она увеличивается в объеме, сжимая воздушное пространство внутри. При достижении давления (стандарт 3 бара), равного порогу срабатывания автоматического реле, электронасос отключается, и поступление воды в линию прекращается.
При включении вода идет к потребителю под давлением, которое создает резиновая мембрана, сжатая воздухом. По достижении минимальной отметки в 1,7 бар. реле замыкает цепь питания электронасоса и происходит заполнение магистрали.
Рис.3 Пример установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения с погружным насосом
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Установка гидроаккумулятора для систем индивидуального водоснабжения своими руками производится вместе с автоматикой и переходниками, к которым относятся коммутирующий пятивходовой штуцер, манометр для настройки и контроля, коммутирующее гидравлическое реле. При использовании в водозаборе скважинного глубинного электронасоса обвязка для скважины включает в себя реле сухого хода и обратный клапан, если он отсутствует в насосном агрегате.
Если в водопроводной магистрали используется поверхностный центробежный электронасос, то практичнее и дешевле приобрести готовую смонтированную насосную станцию, чем проводить монтаж элементов системы самостоятельно.
Рис. 4 Бачок расширительный в станции
Статья по теме:
Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором. В отдельной статье даются схемы подключения гидроаккумулятора, рассказывается про монтаж водоснабжения из скважины с погружным и поверхностным насосом.
Настройка гидроаккумулятора при подключении
Перед использованием в частном доме водопровода с гидроаккумулятором нужно знать, каким должно быть давление в гидроаккумуляторе для его оптимальной работы, для снятия показаний берут переносной манометр. Типовая водопроводная линия со стандартным реле давления имеет пороги срабатывания от 1,4 до 2,8 бар., заводская установка давления в гидробаке при этом — 1,5 бар. Чтобы работа гидроаккумулятора была эффективной и происходило его полное наполнение, для заданной заводской установки подбирают нижний порог включения электронасоса на 0,2 бар. больше — на реле устанавливают порог 1,7 бар.
Если в гидробаке в процессе эксплуатации или в связи с длительным сроком хранения при измерениях манометром определяют, что давление недостаточно, поступают следующим образом:
- Отключают электронасос от питания.
- Снимают защитную крышку и прижимают клапан гидробака в виде головки ниппеля на выходе устройства — если оттуда поступает жидкость, значит произошло повреждение резиновой мембраны и ее необходимо менять. Если из гидробака поступает воздух, с помощью автомобильного манометра измеряют его давление.
- Сливают воду из магистрали, открывая ближайший к расширительному баку кран.
- При помощи ручного насоса или компрессора накачивают в аккумуляторный бак воздух до достижения показаний манометра в 1,5 бар. Если после автоматики происходит подъем воды на определенную высоту (дома высокой этажности), общий напор и диапазон работы системы повышают исходя из того, что 1 бар. приравнивают к 10 метрам вертикального водного столба.
При расчете необходимого давления в гидробаке для любых диапазонов выбирают его значение на 10% меньше нижнего порога срабатывания реле. Выбор данного значения гарантирует, что встроенная мембрана будет расширяться и сжиматься в небольшом диапазоне и соответственно увеличится срок ее службы и всего расширительного бака.
Рис.5 Настройка гидроаккумулятора
Определение параметров бака
В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен — если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости — можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.
Рис. 6 Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака
Еще один метод вычислений — расчет необходимого объема гидробака по мощности используемого электронасоса.
В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает — плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.
Рис.7 Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии
Установка нескольких гидробаков
Некоторые пользователи сталкиваются с проблемой, как подключить дополнительный бак для линии водоснабжения, если произошло увеличение потребления или объем накопительного бака слишком мал для нормальной работы. Установка двух гидроаккумуляторов не представляет особых сложностей, их можно собрать, подключив параллельно, с использованием дополнительного переходного штуцера, гибкого шланга или обрезка водопроводной трубы.
Преимуществом системы с двумя баками является ее высокая надежность в случае, если в одном из них произойдет разрыв резиновой мембраны.
Рис. 8 Гидробак в блоке частотного управления насосами
Как выбрать гидроаккумулятор
При выборе гидроаккумулятора лучше отдать предпочтение моделям с резиновой грушей — в мембранных видах жидкость контактирует с металлическим корпусом, что может вызвать его коррозию.
Основной рабочий элемент баллонного гидробака — грушевидная мембрана, от качества которой зависит срок его службы, при этом материал корпуса играет менее важную роль, так как не контактирует с водой. Обычный материал изготовления груши — изобутированная пищевая резина, при выборе модели для наружного монтажа повышенное внимание следует обращать на фланец, к которому крепится резиновая мембрана. Предпочтение следует отдавать моделям, фланец которых сделан из толстой нержавейки или оцинкованной стали — такое изделие прослужит 10-15 лет без потери своей герметичности.
Еще одно преимущество баллонного бака — простота замены резиновой мембраны. Для этого откручивают несколько шестигранных болтов крепления фланца и снимают его вместе с оболочкой.
Рис. 9 Вертикальные гидробаки в водопроводной линии
Установка гидроаккумулятора
После приобретения подходящей модели электронасоса к скважине или колодцу и подключения его к трубопроводу, расчета объема и покупки нужного гидробака, необходимо его правильно установить. Если модель имеет большой объем и устанавливается на вертикальное ножки, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:
- Лучше ставить объемный накопительный бак в самой высокой точке дома (чердак, второй этаж) — это позволит создать максимальное давление в водопроводной линии.
- Пол в помещении должен быть ровным, влажность не должна превышать установленные нормы во избежание коррозии оцинкованного фланца и поверхности бака.
- Устройство лучше подключать при помощи гибкого напорного шланга в оплетке из нержавейки и диаметром накидных гаек в один дюйм, выполненных из латуни. Следует избегать шлангов для подачи с алюминиевой оплеткой и монтажными муфтами из дешевого силумина — хрупкого сплава алюминия с кремнием.
Рис. 10 Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Обвязка расширительного бака
Перед тем, как подключить гидроаккумулятор для систем индивидуального водоснабжения, готовят комплектующие: автоматические приборы, фильтры и переходные муфты для подсоединения труб ПНД. После подсоединения электронасоса к водопроводу из ПНД при помощи переходных пластиковых муфт и размещения его в скважине, дальнейшие работы по сборке проводят в следующей последовательности:
- На выходе водопроводной трубы из насоса устанавливают шаровый кран и фильтр грубой очистки для удаления песка из воды.
- После фильтра устанавливают тройник с диаметром отверстий, подходящих для подключения автоматики. В его верхний отвод вкручивают переходную муфту для подключения реле.
- Для присоединения к электронасосу реле давления и манометра применяется стандартный пятивходовой штуцер, который подключают к тройнику при помощи переходника.
- На выходе штуцера с наружной резьбой диаметром 1 дюйм устанавливают шаровый кран с накидной гайкой — это позволит производить ремонт и замену узлов, не сливая воду из всей водопроводной магистрали.
- К выходному отверстию штуцера с внутренней резьбой 1 дюйм при помощи гибкой подводки присоединяют гидроаккумулятор.
- Далее в пятивыводной штуцер устанавливают манометр и реле давления, в тройник вкручивают реле сухого хода.
- В конце подключают электрический кабель питания к реле — монтаж автоматики на этом можно считать законченным.
Многие предпочитают устанавливать всю автоматику с помощью соединительных штуцеров непосредственно на выходе гидроаккумулятора – такая методика не требует подводного шланга.
Рис. 11 Как установить гидроаккумулятор в линию
Гидробак является основным узлом в автоматических системах управления электронасосами, необходимым для снижения нагрузки на водопроводную магистраль и уменьшения циклов срабатывания насосного оборудования. Его соединение с трубопроводом и настройку довольно просто сделать своими руками при использовании простейшего сантехнического инструмента. Для правильного выбора расширительного бака можно использовать не слишком сложную формулу или определить его параметры приблизительно в зависимости от объема подачи или мощности насосного оборудования.
На дачах и в домах загородного типа нередко отсутствует централизованная подача воды, а водоснабжение организуется с помощью насоса. Вода потребляется неравномерно, но при любом включении крана давление в системе снижается, что провоцирует запуск насоса.
Когда водозабор производится часто, но в течение короткого промежутка времени, то происходит регулярный пуск насоса, что вредит электродвигателю. Для исключения этих рисков в систему трубопровода встраивают гидроаккумулятор для систем водоснабжения частного дома.
Содержание
Назначение оборудования
Гидробак, встроенный в систему водоснабжения, решает такую ключевую задачу – он обеспечивает накопление требуемого объема воды с последующей передачей ее в трубопровод в случае сокращения давления в нем.
Сформированный запас воды позволяет исключить излишнее срабатывание насоса при кратковременном включении крана, поскольку подача вода поступает из гибдробака.
В конечном счете, благодаря гидроаккумулятору уменьшается число пусков-выключений насосной системы и увеличивается период эффективной эксплуатации насоса.
Преимущества данных материалов обусловлены их прочностью, устойчивостью к действию разнообразных микрорганизмов и соответствием критериям санитарного характера.
Мембрана позволяет разделить внутреннее пространство бака на 2 части — с водой и воздухом соответственно. Когда кран открыт, под действием сжатого воздуха вода выдавливается из первой камеры гидробака в трубопровод дома.
Принцип работы гидроаккумулятора для водоснабжения предполагает ее цикличность:
Преимущества
Большинство современных гидробаков, в том числе и гидроаккумулятор для водоснабжения на 50 литров, обладают рядом достоинств:
- Гидроаккумулятор позволяет минимизировать число пусков/отключений насоса. Наличие датчика уровня воды в емкости, соединенного с реле пуска насоса, обеспечивает включение насоса только в случае исчерпания запаса воды. В связи с этим исключается перегрев двигателя, а также снижается потребление электроэнергии системой.
- С помощью накопителя обеспечивается смягчение гидравлических ударов. Наличие датчика, открывающего регулирующий клапан, а также присутствие воздуха в камере позволяют уменьшить скачки давления в трубопроводе. Это дополнительно способствует сохранению целостности деталей.
- Гидробак создает запас воды, являющийся резервным источником водоснабжения при отключении электроэнергии в доме.
- Отсутствуют риски порчи металлического бака из-за коррозии.
Указанные преимущества гарантируют бесперебойный характер функционирования водопроводной системы в загородном доме или на даче.
Разновидности конструкции
Конструктивно существует несколько разновидностей гидробака, что можно увидеть на фото гидроаккумулятора для водоснабжения. С учетом назначения конструкции выделяют такие типы устройства:
- Под холодное водоснабжение – мембранную емкость в такой модели изготавливают из нейтральных материалов, соответствующих требованиям пищевой промышленности. Этот вариант адаптирован под безопасное использование воды в процессе приготовления еды. Для идентификации гидробака обычно задействуется окрашивание в синий цвет.
- Для горячего водоснабжения – гидроаккумуляторы изготавливаются из стойких к воздействию высоких температур материалов. Такие гидробаки оформляются в красном цвете.
- Под работу системы отопления – в таких гидробаках применяемые материалы должны выдерживать не только высокие температуры, но и действие агрессивных веществ-реагентов, содержащихся в охлаждающих составах. Идентифицировать модель можно по красному цвету.
Цена гидроаккумулятора для системы водоснабжения зависит не только от конкретной сферы применения гидробака, но и от способов конструктивного исполнения. В последнем случае выделяют модели с:
- Вертикальным расположением. Этот вариант в наибольшей степени подходит для загородных домов, поскольку обеспечивает экономию пространства в служебных и подсобных помещениях. Рядом с гидробаком можно установить другие приборы.
- Горизонтальным размещением – подходит для насосных станций, поскольку водяной насос можно будет установить сверху.
Подбор гидроаккумулятора
Для эффективного фунционирования оборудования и качественного водоснабжения требуется подобрать нужный тип и модель гидроаккумулятора. При недостаточном показателе объема накопителя функционирование насоса будут идти в усиленном режиме, необходимом для выхода на нужное сетевое давление.
Увеличенный объем гидробака исключит данную проблему и обеспечит жильцов дополнительным резервным запасом воды на случай отключения электроэнергии. Правда, такой вариант может потребовать большей площади для размещения устройства и больших расходов при покупке.
Основные параметры
В случае правильного выбора гидроаккумулятора обеспечивается требуемый объем водопотребления в доме, оптимальное использование насосного устройства, а также продлевается срок службы самого накопителя и других компонентов.
Подобрать гидроаккумулятор можно разными способами, но популярным остается способ расчета UNI 8192. Здесь используются такие параметры:
- максимально возможный водорасход;
- число допустимых запусков насосного оборудования за час;
- высота, на которую требуется подавать воду.
Если потребность в водоснабжении не слишком высока, например для покрытия нужд семьи из 2-3 чел., нерегулярно проживающих в одноэтажном доме, можно ограничиться емкостью 24-50 л. А вот если в доме живут круглогодично и там несколько этажей, то расчет будет более трудоемким:
Технология расчета
Чтобы правильно выбрать нужную емкость гидробака, необходимо произвести такие расчеты:
- С помощью специальной таблицы надо выяснить итоговые коэффициенты водопотребления с учетом задействованных устройств в доме.
- Определяется наибольший объем расхода воды. Для примера, если совместно работает душ, бак унитаза, кран на кухне, то Qмакс примерно равен 30 л/мин.
- Специалисты рекомендуют брать число пусков насосного оборудования, как а=15. Более частые запуски провоцируют быстрое разрушение мембраны и не дают своевременно восполнить запасы воды в баке.
- Учет максимального и минимального давления, при которых сработает реле, — Pмакс и Pмин. Если дом имеет 2 этажа, то эти значения будут равны 3 бар и 1,5 бар, а начальное давление газа составит Ро=1,3 бар.
С учетом принятых значений требуемый объем будет равен: V=16,5 x Qмакс x Рмакс x Рмин /(a x (Рмакс-Рмин)x P0)=16,5х30х3х1,5/(15х(3-1,5)х1,3)=76 л. В соответствии с этим значением и выбирается гидробак. Самая близкая по значению модель – 80-литровый гидроаккумулятор.
Многих интересует вопрос, стоит ли формировать резервный запас воды? Здесь важно помнить, что основное значение гидробака – поддержание давления в водопроводе, а излишний объем не сказывается на функциональности. А вот больший по емкости гидроаккумулятор будет стоить дороже. Поэтому оптимальным вариантом может стать покупка дополнительного бака из пластика или покупка еще одного гидробака небольшой емкости для работы в паре.
При покупке важно учесть и значение давления в накопителе. Целесообразно ориентироваться на избыточные показатели. Для подачи воды на верхнюю точку потребления потребуется давление воздуха в цилиндре большее по величине в сравнении с гидростатическим, формируемым водным столбом в промежутке от нижнего уровня разбора воды до самого верхнего.
Особенности подключения
Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения определяется точкой его монтажа. При работе оборудования не должны создаваться неудобства для жильцов из-за шумов и вибрации.
Потребуется свободное пространство для проведения ремонтных работ и манипуляций по обслуживанию. Ставить оборудование нужно с прочной опорой и горизонтально зафиксированным основанием.
Подключать гидробак следует в такой последовательности:
- Подготовка прочного и ровного основания.
- Крепление гидробака на площадку с задействованием прокладок.
- Проведение проверочного замера давления в цилиндре в выключенном состоянии (от 1,5 бар).
- К патрубку гидроаккумулятора крепят штуцер с 5-тью выходами.
- Выходы штуцера предназначены для крепления водяного насоса, водопроводной трубы, манометра и реле давления. С помощью гибких переходников в точке соединения с водопроводом уменьшается вибрация.
- Для проверки отсутствия течей в бак медленно, исключая разрыв мембраны, набирают воду. Если потребуется, то целесообразно загерметизировать резьбовые крепления.
- Подключить подачу электричества и настроить реле давления.
Если задействуется погружной насос, то целесообразно поставить обратный клапан. Подключение гидроаккумулятора несложная процедура. При правильном выполнении всех работ загородный дом будет обеспечен водой даже при кратковременном отсутствии электричества.
В каких случаях рекомендуется установка гидроаккумуляторов для водоснабжения? К какой части водопровода подключается гидроаккумулятор, и какие функции он выполняет? Какой объем воды он способен запасти? Давайте разбираться.
Разрешите представить
Гидроаккумулятор (он же мембранный бак) представляет собой стальной резервуар, разделенный на два отсека эластичной мембраной. Один из отсеков заполнен воздухом или азотом (бескислородная атмосфера защищает стенки бака от коррозии), второй подключается к водопроводу.
Воздушный отсек обычно снабжается ниппелем, позволяющим при необходимости накачать его обычным велосипедным или автомобильным насосом.
Устройство мембранного гидроаккумулятора
Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения выполняет две функции:
- Создает резерв воды при ее периодической подаче;
- Защищает водопровод от гидроударов. При кратковременном скачке давления мембранный бак исполняет роль демпфера: в отличие от практически несжимаемой воды, воздух в одном из его отсеков прекрасно сжимается.
Если вы хотите знать больше о том, как подключить гидроаккумулятор для систем водоснабжения — видео в этой статье поможет вам.
Варианты применения
Теперь давайте выясним, куда и как установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения в зависимости от преследуемых вами целей.
Резерв воды
Где установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, создающий запас воды на случай ее отключения?
Емкий мембранный бак обеспечит вас водой на время ремонта магистрального водопровода
В любой точке разводки ХВС. Подключение гидроаккумулятора водоснабжения выполняется жесткой подводкой или гибким шлангом.
- Нежелательно монтировать мембранный бак в подвале частного дома. В этом случае вы потеряете несколько метров напора воды (потеря напора будет равна расстоянию по вертикали между гидроаккумулятором и точкой водоразбора);
- Установка гидроаккумулятора водоснабжения должна сопровождаться монтажом обратного клапана на вводе ХВС в дом. Клапан не даст воде из бака и внутреннего водопровода слиться в магистраль водоснабжения при ее сбросе.
Расширительный бак
Мембранные баки используются в качестве расширительных — в системах водоснабжения с ёмкими бойлерами (электрическими или косвенного нагрева).
Мембранный бак в обвязке бойлера косвенного нагрева
Зачем они там нужны?
Видите ли, при нагреве вода ведет себе подобно всем прочим средам — расширяется. Между тем на входе бойлера обычно стоит обратный клапан. Он не дает нагретой воде сбрасываться при отключении водоснабжения и заодно не позволит расширяющейся при нагреве воде быть вытесненной в водопровод ХВС.
Результат очевиден — когда бойлер греет воду, давление в нем и в водопроводе стремительно растет. Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения полностью решает эту проблему: с ним рост давления многократно замедляется.
Защита от гидроударов
Как уже упоминалось, наличие мембранного бака способно защитить контур водоснабжения от гидроудара.
Лопнувшая вследствие гидроудара металлополимерная труба
Вот типичные причины его возникновения:
- Чрезмерно быстрое заполнение сброшенного контура с открытым водоразборным краном. Скачок давления происходит в тот момент, когда из водопровода вытесняется весь воздух;
- Мгновенная остановка циркуляции в системе горячего водоснабжения (из-за упавших щечек задвижки или быстро перекрытого шарового крана);
- Кран смесителя, мгновенно переведенный из полностью открытого в полностью закрытое состояние.
Капитан Очевидность подсказывает: во всех описанных случаях причиной гидроудара становится инерция потока воды в трубах.
Как правильно установить гидроаккумулятор в системе водоснабжения для ее защиты от гидроударов:
Срабатывание мембранного бачка (или гидрокомпенсатора) в водопроводе с последовательной разводкой
Коллекторная разводка: гидрокомпенсатор стоит на коллекторе
Водоснабжение из скважины
Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения, запитанных от колодца или скважины, позволяет решить сразу две проблемы:
- Устранить скачки давления при включении и выключении подающего воду насоса;
- Создать запас воды и тем самым сделать включения насоса более редкими (а значит — увеличить его ресурс).
Типичная схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения из скважины
Такая схема включает, помимо мембранного бака, ряд других элементов:
Обратный клапан с размером присоединяемой резьбы ДУ 25
Автоматическое реле с датчиком давления
Водоснабжение из емкости
Зачастую источником воды на случай ее длительных отключений является не мембранный бак, а резервная емкость без избыточного давления. Ее преимущество — дешевизна: бак объемом в 1000 литров обойдется покупателю в 7-9 тысяч рублей.
Пластиковые баки для питьевой воды
Очевидное решение для подачи воды из такой емкости в водопровод — разместить ее на чердаке или под потолком жилого этажа.
Однако это решение имеет три серьезных недостатка:
- Прочность перекрытий (в первую очередь деревянных) ограничивает вес и полезный объем накопительного бака. Емкость в 3-4 куба при заполнении водой имеет вполне реальные шансы сломать балки;
Запас воды ограничен прочностью перекрытий
- Для работы бытовой техники необходимо избыточное давление. Приведем наиболее показательный пример: проточный водонагреватель просто-напросто не включит нагрев, пока в его камере не сработает датчик давления, настроенный на 0,3 кгс/см2 (что соответствует водяному столбу в 3 метра);
На фото — датчик давления в проточном водонагревателе
- Для установки бака на чердак последний должен отапливаться. Отапливать неэксплуатируемый чердак — значит заметно увеличить свои расходы в холодное время года.
Именно поэтому правильная реализация такой системы водоснабжения выглядит так:
- Емкость устанавливается в подполе, подвале или цокольном этаже;
Накопительный бак на фото размещен в находящейся ниже уровня грунта котельной
Подсказка: температура грунта ниже уровня промерзания стабильна в течение года и всегда выше нуля. Вода в находящемся в подвале баке никогда не замерзнет и останется прохладной в самую сильную жару.
- К баку подключается поверхностный насос с мембранным баком. За его включение и выключение отвечает реле с простейшим поплавковым датчиком уровня;
Поплавковый датчик уровня воды
- Схема установки гидроаккумулятора водоснабжения полностью идентична схеме, применяемой при водоснабжении из скважины.
Насос и гидроаккумуляторы для водоснабжения: схема подключения водопровода к накопительной емкости
Полезный объем мембранного бака
Количество воды, которое может вместить мембранный бак, заметно отличается от его номинального объема. На полезную емкость абсолютно не влияет схема установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения. Она зависит лишь от давления в водопроводе и в воздушном отсеке.
Как своими руками рассчитать полезную емкость бака? Инструкция предельно проста: обратитесь к таблице строкой ниже.
Зависимость между полной и полезной емкостью мембранного бака в системе автономного водоснабжения при разных давлениях
Заключение
Надеемся, что нам удалось ответить на накопившиеся у читателя вопросы. Успехов!
Любая линия для снабжения частного дома водой состоит из приборов, автоматизирующих процесс ее работы. Одним из основных ее узлов является накопительный бак, при установке которого своими руками важно знать, как выглядит схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения.
Помимо правильного подключения, гидробак необходимо точно отрегулировать, создав внутри оптимальное давление при работе в индивидуальной системе водозабора. Для выполнения данной работы необходим сантехнический инструмент и соблюдение технологии при регулировочных работах.
Зачем нужен гидробак
Гидроаккумулятор всегда ставят в магистраль индивидуального водоснабжения, он работает постоянно и выполняет следующие функции:
- Сглаживает негативные последствия гидравлических ударов. При срабатывании электронасоса водный поток резко останавливается или ускоряется, при этом жидкость воздействует на трубопровод и его узлы с физическим усилием. Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения позволяет плавно накапливать и отдавать воду за счет расположенной внутри пластичной резиновой мембраны.
- Подключение гидробака уменьшает количество циклов включения и отключения скважинного или колодезного электронасоса за счет накопления жидкости, которая отдается в магистраль при использовании и поддерживает в ней давление, не давая электронасосу включаться.
- Гидроаккумуляторы создают аварийный запас воды в моменты отключения электричества или выхода насосного оборудования из строя.
- Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения нормализует давление, позволяя избежать его резких перепадов при нестабильной работе электронасоса.
Рис. 1 Гидроаккумуляторы для водопроводных магистралей
Устройство гидробака
Устройство гидроаккумулятора не отличается сложностью, он состоит из металлического бака со встроенной грушевидной мембраной или плоской диафрагмой из резины. Диафрагма крепится поперек корпуса между его половинками, грушевидный баллон устанавливают на входе около горловины — такой тип используют для подачи воды при индивидуальном водоснабжении. В задней части металлической емкости установлен ниппель, с помощью которого в корпус гидробака закачивают воздух, подстраивая его внутреннее давление к системе.
Гидробаки выпускают для отопительных систем, горячей воды (красного цвета) и холодного водоснабжения (синий цвет). В зависимости от объема гидробака и способа монтажа различают модели с горизонтальным расположением и объемные вертикальные агрегаты, которые устанавливаются на ножках.
Горизонтальные модели небольшой емкости чаще используют в насосных станциях со встроенным центробежным электронасосом поверхностного типа и элементами автоматической системы управления. Гидробаки с вертикальным расположением используют отдельно, их удобнее монтировать при работе с погружными электронасосами. Вертикальные баки конструктивно отличаются от горизонтальных моделей: мембранная оболочка крепится в верхней и нижней части корпуса, помимо ниппеля для накачки воздуха они имеют дополнительный штуцер для его стравливания из резиновой оболочки.
При приобретении гидробака следует знать, что его полезный объем при накоплении жидкости составляет не более 30% от общего.
Рис. 2 Конструкция гидробака
Принцип работы гидробака
Обычно внутренняя груша располагается в емкости с воздухом под стандартным давлением 1,5 бар. При включении вода подается установленным в скважину электронасосом в бак, заполняя резиновую грушу — она увеличивается в объеме, сжимая воздушное пространство внутри. При достижении давления (стандарт 3 бара), равного порогу срабатывания автоматического реле, электронасос отключается, и поступление воды в линию прекращается.
При включении вода идет к потребителю под давлением, которое создает резиновая мембрана, сжатая воздухом. По достижении минимальной отметки в 1,7 бар. реле замыкает цепь питания электронасоса и происходит заполнение магистрали.
Рис.3 Пример установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения с погружным насосом
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Установка гидроаккумулятора для систем индивидуального водоснабжения своими руками производится вместе с автоматикой и переходниками, к которым относятся коммутирующий пятивходовой штуцер, манометр для настройки и контроля, коммутирующее гидравлическое реле. При использовании в водозаборе скважинного глубинного электронасоса обвязка для скважины включает в себя реле сухого хода и обратный клапан, если он отсутствует в насосном агрегате.
Если в водопроводной магистрали используется поверхностный центробежный электронасос, то практичнее и дешевле приобрести готовую смонтированную насосную станцию, чем проводить монтаж элементов системы самостоятельно.
Рис. 4 Бачок расширительный в станции
Статья по теме:
Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором. В отдельной статье даются схемы подключения гидроаккумулятора, рассказывается про монтаж водоснабжения из скважины с погружным и поверхностным насосом.
Настройка гидроаккумулятора при подключении
Перед использованием в частном доме водопровода с гидроаккумулятором нужно знать, каким должно быть давление в гидроаккумуляторе для его оптимальной работы, для снятия показаний берут переносной манометр. Типовая водопроводная линия со стандартным реле давления имеет пороги срабатывания от 1,4 до 2,8 бар., заводская установка давления в гидробаке при этом — 1,5 бар. Чтобы работа гидроаккумулятора была эффективной и происходило его полное наполнение, для заданной заводской установки подбирают нижний порог включения электронасоса на 0,2 бар. больше — на реле устанавливают порог 1,7 бар.
Если в гидробаке в процессе эксплуатации или в связи с длительным сроком хранения при измерениях манометром определяют, что давление недостаточно, поступают следующим образом:
- Отключают электронасос от питания.
- Снимают защитную крышку и прижимают клапан гидробака в виде головки ниппеля на выходе устройства — если оттуда поступает жидкость, значит произошло повреждение резиновой мембраны и ее необходимо менять. Если из гидробака поступает воздух, с помощью автомобильного манометра измеряют его давление.
- Сливают воду из магистрали, открывая ближайший к расширительному баку кран.
- При помощи ручного насоса или компрессора накачивают в аккумуляторный бак воздух до достижения показаний манометра в 1,5 бар. Если после автоматики происходит подъем воды на определенную высоту (дома высокой этажности), общий напор и диапазон работы системы повышают исходя из того, что 1 бар. приравнивают к 10 метрам вертикального водного столба.
При расчете необходимого давления в гидробаке для любых диапазонов выбирают его значение на 10% меньше нижнего порога срабатывания реле. Выбор данного значения гарантирует, что встроенная мембрана будет расширяться и сжиматься в небольшом диапазоне и соответственно увеличится срок ее службы и всего расширительного бака.
Рис.5 Настройка гидроаккумулятора
Определение параметров бака
В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен — если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости — можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.
Рис. 6 Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака
Еще один метод вычислений — расчет необходимого объема гидробака по мощности используемого электронасоса.
В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает — плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.
Рис.7 Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии
Установка нескольких гидробаков
Некоторые пользователи сталкиваются с проблемой, как подключить дополнительный бак для линии водоснабжения, если произошло увеличение потребления или объем накопительного бака слишком мал для нормальной работы. Установка двух гидроаккумуляторов не представляет особых сложностей, их можно собрать, подключив параллельно, с использованием дополнительного переходного штуцера, гибкого шланга или обрезка водопроводной трубы.
Преимуществом системы с двумя баками является ее высокая надежность в случае, если в одном из них произойдет разрыв резиновой мембраны.
Рис. 8 Гидробак в блоке частотного управления насосами
Как выбрать гидроаккумулятор
При выборе гидроаккумулятора лучше отдать предпочтение моделям с резиновой грушей — в мембранных видах жидкость контактирует с металлическим корпусом, что может вызвать его коррозию.
Основной рабочий элемент баллонного гидробака — грушевидная мембрана, от качества которой зависит срок его службы, при этом материал корпуса играет менее важную роль, так как не контактирует с водой. Обычный материал изготовления груши — изобутированная пищевая резина, при выборе модели для наружного монтажа повышенное внимание следует обращать на фланец, к которому крепится резиновая мембрана. Предпочтение следует отдавать моделям, фланец которых сделан из толстой нержавейки или оцинкованной стали — такое изделие прослужит 10-15 лет без потери своей герметичности.
Еще одно преимущество баллонного бака — простота замены резиновой мембраны. Для этого откручивают несколько шестигранных болтов крепления фланца и снимают его вместе с оболочкой.
Рис. 9 Вертикальные гидробаки в водопроводной линии
Установка гидроаккумулятора
После приобретения подходящей модели электронасоса к скважине или колодцу и подключения его к трубопроводу, расчета объема и покупки нужного гидробака, необходимо его правильно установить. Если модель имеет большой объем и устанавливается на вертикальное ножки, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:
- Лучше ставить объемный накопительный бак в самой высокой точке дома (чердак, второй этаж) — это позволит создать максимальное давление в водопроводной линии.
- Пол в помещении должен быть ровным, влажность не должна превышать установленные нормы во избежание коррозии оцинкованного фланца и поверхности бака.
- Устройство лучше подключать при помощи гибкого напорного шланга в оплетке из нержавейки и диаметром накидных гаек в один дюйм, выполненных из латуни. Следует избегать шлангов для подачи с алюминиевой оплеткой и монтажными муфтами из дешевого силумина — хрупкого сплава алюминия с кремнием.
Рис. 10 Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Обвязка расширительного бака
Перед тем, как подключить гидроаккумулятор для систем индивидуального водоснабжения, готовят комплектующие: автоматические приборы, фильтры и переходные муфты для подсоединения труб ПНД. После подсоединения электронасоса к водопроводу из ПНД при помощи переходных пластиковых муфт и размещения его в скважине, дальнейшие работы по сборке проводят в следующей последовательности:
- На выходе водопроводной трубы из насоса устанавливают шаровый кран и фильтр грубой очистки для удаления песка из воды.
- После фильтра устанавливают тройник с диаметром отверстий, подходящих для подключения автоматики. В его верхний отвод вкручивают переходную муфту для подключения реле.
- Для присоединения к электронасосу реле давления и манометра применяется стандартный пятивходовой штуцер, который подключают к тройнику при помощи переходника.
- На выходе штуцера с наружной резьбой диаметром 1 дюйм устанавливают шаровый кран с накидной гайкой — это позволит производить ремонт и замену узлов, не сливая воду из всей водопроводной магистрали.
- К выходному отверстию штуцера с внутренней резьбой 1 дюйм при помощи гибкой подводки присоединяют гидроаккумулятор.
- Далее в пятивыводной штуцер устанавливают манометр и реле давления, в тройник вкручивают реле сухого хода.
- В конце подключают электрический кабель питания к реле — монтаж автоматики на этом можно считать законченным.
Многие предпочитают устанавливать всю автоматику с помощью соединительных штуцеров непосредственно на выходе гидроаккумулятора – такая методика не требует подводного шланга.
Рис. 11 Как установить гидроаккумулятор в линию
Гидробак является основным узлом в автоматических системах управления электронасосами, необходимым для снижения нагрузки на водопроводную магистраль и уменьшения циклов срабатывания насосного оборудования. Его соединение с трубопроводом и настройку довольно просто сделать своими руками при использовании простейшего сантехнического инструмента. Для правильного выбора расширительного бака можно использовать не слишком сложную формулу или определить его параметры приблизительно в зависимости от объема подачи или мощности насосного оборудования.
Читайте также: