Как осуществляется установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками

Использование схемы с погружным насосом

Для продления срока службы погружного насоса необходимо изучить вопрос, как подключить глубинный насос к гидроаккумулятору, и правильно выбрать режим включения и выключения. Эти параметры должны соответствовать техническим характеристикам устройства, которые указаны производителем в сопроводительной документации. Нормальная работа насоса обеспечена при включении от 5 до 20 раз на протяжении одного часа.

Очень часто давление в водопроводной системе имеет значение ниже нормы. В такой ситуации срабатывает реле и отправляет команду на включение насосного оборудования. После достижения установленных параметров реле отключает насос, и вода перестает поступать.

Использование схемы подключения воды от скважины через гидроаккумулятор в том и другом случае позволит решить проблему быстрого износа насосного оборудования. В первом варианте мембранный бак будет поддерживать напор, и регулировать давление воды в системе. Во втором варианте запасы воды в мембранном отсеке позволят практически в полном объеме удовлетворить потребности жильцов.

При выборе объема мембранного бака нужно учесть следующие моменты:

• Мощность насоса.
• Частота включения устройства.
• Требуемый объем воды в час.
• Высота, на которой размещено устройство.

В замкнутых системах водоснабжения с накопительным водонагревателем гидробак выполняет функцию расширителя. Дело в том, что при нагревании вода имеет свойство увеличиваться в объеме. Расширение воды в замкнутой системе может оказать разрушительное воздействие. Гидробак в этом случае принимает излишки воды, тем самым спасая трубопровод от разрывов.

При выборе накопительной емкости для такой системы необходимо сопоставить предельную температуру нагревания воды с заявленными характеристиками устанавливаемого оборудования. Кроме того нужно учесть максимальные значения давления воды в системе водоснабжения.

Функции, назначение, виды

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары, мы выяснили. Но есть и другие:

• Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включится только тогда, когда ее останется совсем немного.
• Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
• Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

• для холодной воды;
• для горячей воды;
• для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху, и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Роль гидроаккумулятора в водопроводной сети

Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление.

Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи.

Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство:

• Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
• Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды. Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
• Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
• Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.

Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.

Гидроаккумулятор в контуре водоснабжения выполняет ряд значимых функций: защищает технику от гидроударов, обеспечивает запас воды, формирует условия для автоматизации ее забора

Когда гидробак не нужен

В системах полива гидроаккумулятор не нужен, так как при постоянном открытом кране насос будет работать без выключения. Если в данной схеме присутствует накопительная емкость, оборудование будет часто включаться, что приведет к преждевременной выработке ресурса.

При покупке насоса с автоматической системой, предполагающей плавный запуск двигателя, ГА также не нужен. Гидроудар трубам не грозит, так как поток жидкости движется медленно.

Установка гидроаккумулятора своими руками

Подключение гидроаккумулятора своими руками и его пуск осуществляют в следующем порядке:

Гидроаккумулятор навешивается на стену или устанавливается на пол, при этом между ним и строительными конструкциями размещаются резиновые прокладки, которые будут гасить вибрации. При подключении к трубопроводу с той же целью используется резиновый переходник. Перед заполнением емкости водой следует проверить давление воздуха в корпусе гидроаккумулятора. Рекомендуемое значение указывается в инструкции или паспорте изделия, обычно оно составляет 1,5 атм. Для правильной работы системы давление воздуха в накопительном баке должно быть на 10% меньше давления пуска насоса. Если замер показал, что воздуха в баке недостаточно, его следует подкачать. Уровень давления воздуха следует проверять регулярно. Это сбережет как двигатель насоса, так и мембрану (либо баллон). При первом подключении баллонный гидроаккумулятор следует заполнять теплоносителем помалу при слегка приоткрытом вентиле

Такие предосторожности нужны из-за того, что стенки резиновой груши от долгого простоя могли склеиться и сильный напор вызвал бы перенатяжение в некоторых местах или даже разрыв. При необходимости нужно настроить реле давления, которое управляет работой насоса

Внутри него имеются две пружины – большая и малая, которые надеты на штоки с навинченными на них гайками

Подтягивая или ослабляя гайку большой пружины, пользователь соответственно увеличивает и уменьшает давление включения. Те же операции с малой пружиной приведут к увеличению или уменьшению рабочего диапазона.

Монтаж гидроаккумулятора — схема подключения

Перед настройкой реле проверьте состояние присоединительного патрубка. Если он забит грязью или солевыми отложениями, устройство будет работать некорректно.

Правила выбора гидробака

Основным элементом гидроаккумулятора является мембрана. Ее качественные характеристики определяют, сколько времени прослужит все устройство и когда потребуется первый ремонт. Наилучшим качеством обладает мембрана, для изготовления которой используется изобутированная резина.

Что касается материала для изготовления корпуса гидробака, то этот фактор в большинстве случаев особого значения не имеет. Исключение составляют только расширительные бачки. Дело в том, что вода поступает только в грушевидную мембрану, контакт с металлическими частями устройства полностью исключен.

Монтаж системы водоснабжения из скважины

Помимо классификации скважин в зависимости от высоты шахты на абиссинские, песочные и артезианские виды, важным критерием для определения схемы водозабора служит расстояние от их водного зеркала до поверхности земли.

Если зеркало воды в шахте скважины больше 9 м от поверхности земли или его уровень понижается при водопотреблении, для водного забора используют погружные насосы. При водном зеркале выше 8 – 9 м и его неизменном статическом положении для всасывания воды чаще применяют насосные установки.

С погружным насосом

При использовании для забора глубинного скважинного насоса применяют два вида его обвязки.

Первый вариант состоит в устройстве кессонного колодца, в центре которого находится обсадная колонна с оголовком.

При втором варианте подключения электронасоса используется скважинный адаптер, вмонтированный сбоку верхней обсадной трубы. От нее на глубине ниже уровня промерзания почвы пластиковый трубопровод из полиэтилена низкого давления (ПНД) отходит в дом. При этом вся автоматика управления электронасосом, включающая гидробак, напорное и реле сухого хода, манометр, а также фильтры грубой очистки от песка и мелкоячеистые картриджные, размещаются в подвале дома или на его нижнем этаже.

Рис. 8 Варианты подключения погружного электронасоса к автоматике в кессонном колодце

Если обсадная колонна скважины спрятана в кессоне, то возможны два варианта размещения оборудования. При первом всю автоматику, как и при адаптерном подключении, размещают в доме. При втором варианте используют свободное пространство внутри кессонного колодца. В нем размещают фильтры, реле давления и сухого хода, гидроаккумулятор.

Разводку обычно делают отрезками полипропиленовых (ПП) или из полиэтилена низкого давления ПНД труб, соединяя первые пайкой, иногда применяют металлопластик.

Многие хозяева используют еще один вариант размещения скважины, после бурения сооружая на ее месте дом. При этом они забывают или не знают, что скважинные источники на песке часто нуждаются в прокачке и прочистке от образующегося на дне ила. А проведение этих процедур в доме сопряжено с немалыми трудностями, грязью и может быть просто технически нереализуемо.

Рис. 9 Автоматика с гидробаком для управления работой погружного насоса в доме

С поверхностной насосной станцией

При использовании насосной установки ее также размещают в доме или кессоном колодце. Если станция находится внутри здания, ее напорный трубопровод прокладывают под землей и заводят в скважину через адаптер.

Нередко встречается вариант, когда насосную станцию устанавливают в кессонном колодце. Такое размещение позволяет избежать шума в доме и экономит в нем жилую площадь.

Некоторые обходятся без кессонного колодца, устройство которого требует отнимает довольно много времени и средств. Они устанавливают насосную станцию на улице под навесом и протягивает от нее ПНД трубопровод в дом. К недостаткам такого метода относят плохую защищенность труб и насосной установки от промерзания в зимнее время. Выходом из положения служит помещение в напорный рукав саморегулирующегося нагревательного электрокабеля.

Рис. 10 Насосные станции дома и в кессоне

Используемая схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором и реле давления позволяет полностью автоматизировать процесс водозабора. Приборы могут устанавливаться как отдельно при использовании глубинного, поверхностного электронасоса, так и в одном блоке, если находятся в составе насосной станции.

Варианты мембранных замкнутых емкостей

Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей.

• Холодное водоснабжение. Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
• Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
• Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.

В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.

Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, — красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)

Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.

Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.

Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.

Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначения

Устройство типового гидроаккумулятора

Конструкционно гидробак состоит из нескольких технических элементов. В него входят:

1. Накопительная ёмкость.
2. Резиновая мембрана, разделяющая накопитель на две камеры – водяную и воздушную.
3. Штуцеры для подключения к трубопроводу.
4. Ниппель для закачки воздуха.
5. Манометр с реле давления.
6. Фильтровальные устройства (на некоторых моделях могут отсутствовать).

Основным элементом конструкции является собственно бак-накопитель, в который закачивается вода из источника водоснабжения. Снаружи он выполняется из металла, и может иметь различный объём. В продаже есть модели, вмещающие в себя от 15 до 150 и более литров. Выбор конкретной модификации зависит от количества жильцов и точек водоразбора в доме.

Внутри накопительный бак разделён на две камеры водонепроницаемой мембранной перегородкой, выполненной из прочной, но эластичной резины. Одна из камер предназначается для заполнения водой, а во второй содержится воздух. При заполнении бака, водяная камера увеличивается в объёме, и резиновая мембрана выгибается. В результате воздух сжимается, создавая внутреннее давление. Как только оно достигает определённого уровня, сетевой насос отключается, и поступление воды в гидробак прекращается.

В металлическом баке имеется три отверстия:

• Для закачки воды в ёмкость из скважины.
• Для подачи её из гидроаккумулятора в домовой водопровод.
• Ниппель для закачки воздуха в воздушную камеру.

Ниппель находится в корпусе устройства со стороны воздушной камеры. Он необходим для регулирования давления внутри гидробака. Если уровень его недостаточен, через ниппель закачивается дополнительная порция воздуха, позволяющая увеличить объём камеры и напор в ней. На моделях, имеющих большой объём накопителя, устанавливается ниппель для стравливания воздуха из водяной полости. Он попадает туда вместе с закачиваемой водой, и накапливается внутри. В результате полезный объём ёмкости уменьшается, а при попадании воздуха в трубопровод, он может создавать пробки.

В металлическом баке имеются ещё два технологических отверстия. Одно предназначается для заполнения его полости водой, а второе – для подачи её во внутридомовую систему. Оба отверстия снабжены резьбовыми штуцерами для подсоединения к ним водопроводных труб. Кроме того, многие модификации оснащаются кранами для аварийного сброса воды в канализацию. Такая необходимость может возникнуть, например, при проведении ремонтных работ трубопровода или сетевой аппаратуры.

Стабильность и автономность работы гидроаккумуляторов обеспечивается манометром, связанный с реле. С помощью данного устройства запускается в действие сетевой насос, наполняющий ёмкость гидробака. В процессе водоразбора, убывающее количество воды в системе компенсируется поступлением её из гидроаккумулятора. Как только давление в баке падает ниже определённого уровня, реле включает в работу сетевой насос, и ёмкость вновь наполняется.

У некоторых моделей, комплектация включает в себя водяные фильтры. Они бывают грубой или тонкой очистки. Первые задерживают крупные частицы, содержащиеся в подаваемой из скважины или из колодца воде – глину, песок, мелкий мусор. Фильтр тонкой очистки позволяет задерживать невидимые глазу элементы: окислы металлов, мелкодисперсные взвеси, а иногда даже патогенные микроорганизмы. Использование фильтров позволяет не только улучшить качество воды, но и продлить срок эксплуатации бытовых приборов и сантехники, подключённой к водопроводу.

Основные требования монтажа гидроаккумулятора

Выбор места под монтаж гидроаккумулятора не такой простой, как может показаться изначально, так как эта установка должна:

• располагаться на ровной поверхности;
• находиться в помещении или кессоне, где гарантируется положительная температура в течение всего года;
• расстояние от водозабора и до раздаточного коллектора должно быть минимальным: в первом случае это гарантирует лучшую производительность насосного оборудования, а во втором – позволяет снизить потери давления в системе.

Также при выборе места установки приходится считаться с тем, что работа установок водоснабжения в доме создает определенный шум разной степени интенсивности, но в любом случае его постоянное воздействие малопривлекательно для жильцов

Обязательно надо принимать во внимание и возможность постоянного доступа к гидроакумулятору для контроля и обслуживания

Расчет оптимального объема гидроаккумулятора

При планировании системы водоснабжения все составляющие элементы взаимосвязаны. Перед покупкой какого-либо прибора, будь то насосная станция, гидроаккумулятор, водопроводные трубы, фильтры и так далее, проконсультируйтесь со специалистом или тщательно проштудируйте всю необходимую информацию, дабы избежать нерациональной траты средств.

Начинать планирование водоснабжения следует с расчета потребления воды вашего дома, сколько точек водоразбора планируется. Например: два санузла, две душевые кабины, стиральная машина, посудомоечная машина, кухонный кран, поливочный кран. Сколько человек проживает в вашем доме, то есть одновременная эксплуатация воды в разных точках.

Вариаций может быть великое множество. Эти пункты очень важны, так как при покупке глубинного насоса недостаточной мощности, воды на всех не хватит, вы не сможете смыть с себя мыло в душе, пока стиральная машина не закончит работу. В случае, когда в вашем доме стандартное количество точек водоразбора: один санузел, один кухонный кран, стиральная машина, одна душевая кабина и в вашей семье 4 человека, вам подойдет прибор объёмом 25-50 литров. Такие экземпляры практически всегда идеально подходят к любым насосам соответствующей мощности.

В случае большего количества людей и потребительных точек воды, рациональный расчет проводится по формуле:

Где V – Объем гидробака;

Q – Максимальное потребление воды в час;

A – Допустимое количество запусков насосной установки в час;

Р₁ – Минимальное давление запуска оборудования;

Р₂ – Максимальное давление отключения насосного агрегата;

Р_бака – Давление воздуха в гидробаке.

Автоматика для насоса: что учитывать при выборе

При выборе автоматики для скважины с погружным насосом или же для колодца стоит принять во внимание два основных фактора:

• техническое состояние источника воды;
• функциональность, производителя и цену автоматики.

Что касается последнего, то паритет цены и качества – одно из основных условий, влияющих на выбор. Можно приобрести дешевый и малогабаритный китайский прибор, но следует понимать, что срок его эксплуатации будет ограниченный – 1-2 года при несложных условиях эксплуатации. Чаще всего к таким вариантам необходимо дополнительно покупать и устанавливать манометр.

При выборе автоматики для насоса нужно обращать внимание на техническое состояние источника воды, функциональность и цену изделия

Дорогие многофункциональные блоки оснащаются электронными системами, что обеспечивает более точный контроль за работой насоса. Если насос с гидроаккумулятором, то сама автоматика обойдется дешевле, чем модели для агрегатов без гидробаков. Дешевый китайский вариант для систем без гидроаккумулятора подыскать не получится.

При выборе автоматики важно также учесть состояние водяного пласта. Если уровень не уменьшается при значительном заборе воды, то совсем не обязательно приобретать устройство с функцией защиты от сухого хода. Вода – источник жизни

Вода – источник жизни

И как все ценное и важное, требует внимания, бережного и разумного отношения. Как только источник начинает иссякать, теряется комфортность. Проблемы всегда легче предупредить, чем решать, мучительно избавляясь от последствий

Правильно подобранная и установленная автоматика – залог стабильного водоснабжения

Проблемы всегда легче предупредить, чем решать, мучительно избавляясь от последствий. Правильно подобранная и установленная автоматика – залог стабильного водоснабжения.

Принцип работы гидроаккумулятора

Ту же самую роль в некоторых модификациях играет резиновая плоская мембрана. Грушевидные баллоны монтируются возле горловины. Диафрагма делит бак на две части. Она устанавливается горизонтально посередине бака. Одна часть объема заполняется водой, другой сжатым воздухом.

Гидробаки применяются в системах отопления, а также снабжения холодной и горячей водой. По принципу использования они различаются по цветам. Горячая вода и теплоноситель – бак красного цвета. Холодная вода – синего. Есть модели, которые представляют собой цилиндрический бак, устанавливаемый вертикально. Для удобства разработаны модификации, горизонтально сориентированные, которые монтируются на опорах.

Устройство предполагает наличие ниппелей. Один из них находится сзади, и предназначен для закачивания воздуха. Другой – для стравливания. Изначально требуется, чтобы давление в воздушной камере было 1,5 бар. При этом происходит включение насосной станции. Модели отличаются в соответствии с тем, какое давление воздуха должно быть для его отключения. Обычно это 3,0 бар.

Схема работы следующая:

1. В воздушную камеру нагнетается воздух.
2. Давление выдавливает воду в систему, направляя ее к потребителю.
3. При расходе жидкости происходит падение давления воздуха, так как груша расширяется, а диафрагма выгибается.
4. Срабатывает реле, включается насос, пополняется запас воды, давление воздуха стабилизируется.

Циклы повторяются, и в итоге домовладелец всегда может пользоваться водой, не переживая, что напор станет недостаточным или слишком сильным.