Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения: варианты и типовые схемы

Функции, назначение, виды

Основная функция гидроаккумулятора – обеспечение стабильного давления. При отсутствии устройства в системе насос работает на износ, даже самое надежное оборудование в таких условиях быстро портится.

Причем процесс затрагивает и другие элементы системы. При перепадах давления они испытывают гидроудар.

Назначение

Использование таких приборов для сглаживания гидроударов – основная цель их применения. Но в систему их подключают и для решения других задач.

Например:

• Обеспечение стабильного давления. Для этого подключаются дополнительно 2 элемента – манометр и реле давления.
• Создание небольшого запаса жидкости, если прибор не будет работать из-за отсутствия электричества либо других факторов (например, в случае выхода из строя по причине поломки).
• Увеличение срока службы агрегата за счет уменьшения количества его включений.

Виды

Гидроаккумулятор представляет собой бак либо из пластика, либо из качественного металла. Устройство разделено специальной мембраной на 2 зоны. Она делается из эластичного материала.

Конструкция гидроаккумулятора.

Мембраны бывают 2 типов – в виде баллона (груши) и в виде “тарелки”-диафрагмы. В последнем случае практикуется поперечное крепление. А если речь идет о баллоне, то его закрепляют непосредственно у входного патрубка.

В зависимости от назначения существуют типы оборудования, применяемые в отопительных системах, холодном и горячем водоснабжении. Различают их следующим образом: отопительные гидробаки красного оттенка, а предназначенные для водоснабжения – синего. Устройства, используемые в отопительных системах, стоят дешевле и выпускаются меньшего объема.

В зависимости от особенностей монтажа выделяют вертикальные и горизонтальные устройства. Гидробаки 1-го типа комплектуются подставкой, но отдельные варианты снабжены пластинами для возможности крепления на стену. При устройстве системы водоснабжения своими руками владельцы часто выбирают вертикальные модели, поскольку они более компактны и требуют мало места.

Погружной насос – распространенный вариант оборудования, но во многих системах используются поверхностные разновидности. Для них хорошим выбором будут горизонтальные гидроаккумуляторы. При их установке прибор располагают сверху емкости, чтобы сэкономить пространство.

Если к системам подведены вибрационные насосы, то подключать допускается вертикальные или горизонтальные модели.

Принцип работы

Принцип работы гидроаккумулятора.

Когда внутри конструкции имеется воздух, показатель штатного давления составляет 1,5 атм. При включении насосного оборудования в емкость закачивается вода. Чем больше жидкости поступает, тем сильнее сжимается свободное пространство гидробака.

Когда давление достигает заданного уровня (для 1-этажных дач – 2,8-3 атм.), происходит отключение насоса, что стабилизирует рабочий процесс. Если в это время открыть кран, вода будет поступать из резервуара, пока уровень давления в водопроводе не снизится до 1,6-1,8 атм. После этого включается электронасос и заново запускается весь цикл.

При большом расходе воды скважинный агрегат будет закачивать воду транзитом, в гидробак она попадать не будет – он заполняется только после закрытия кранов.

За включение поверхностного и глубинного насосов в зависимости от указанных показателей отвечает автоматика. Это манометр и реле давления, благодаря которым оптимизируется работа оборудования.

Баки большого объема

Большими считаются гидробаки, объем которых превышает 100 л. Хотя принципы работы у них будут такими же, как описано выше, есть небольшие различия.

Мембрана крепится вверху/внизу, чтобы можно было бороться с воздушными пробками в водной среде. В таких баках дополнительно делают клапан, осуществляющий автоматический сброс воздуха.

Правильная настройка нового устройства

Новый гидробак следует проверить на то, каков уровень его внутреннего давления. Предполагается, что он должен составлять 1,5 атм. Но в процессе транспортировки изделия от места производства до склада и во время хранения могла произойти утечка, снизившая на момент продажи этот важный показатель. Проверить давление можно, сняв колпачок на золотнике и выполнив замеры.

Для измерения давления можно использовать манометры разных видов.

• Электронные. Это дорогие приборы. На результат их работы может оказать влияние температура и заряд батареи.
• Механические. Выпускаются в корпусе из металла, называемые по-другому автомобильными. Если этот прибор успешно прошел проверку, то лучше него не найти. Чтобы получить наиболее точное значение, поскольку измерять нужно будет всего-то 1-2 атм., лучше купить прибор с большим количеством делений на измерительной шкале.

Недорогие насосные станции и насосы-автоматы чаще всего укомплектовываются манометрами в пластиковом корпусе. Погрешность в показаниях таких китайских моделей слишком велика.

Если в баке будет меньший объём воздуха, чем нужно, его место займет вода. Это повлияет на напор воды в водопроводе. При высоком давлении и напор постоянно будет высоким. Большее давление обеспечит меньший запас воды в мембранной груше, поэтому насосу придется чаще включаться. Если света не будет, запаса воды может не хватить на все нужды.

Поэтому-то иногда разумнее будет пожертвовать давлением для достижения других важных целей. Впрочем, ниже рекомендованных значений давление лучше не снижать, как и не превышать предельных характеристик. Недостаток давления может привести к контакту поверхности груши с корпусом бака, что нежелательно.

Для измерения давления можно использовать разные устройства, но оптимальным является относительно недорогой автомобильный манометр с корпусом из металла и достаточно развернутой шкалой результатов замеров

Принцип работы гидроаккумулятора и подключение насоса

Из колодца насос качает воду в резервуар гидроаккумулятора по водопроводным трубам. Процесс накачки длится до тех пор, пока давление не достигает установленной отметки. Регулировать отметку можно на реле давления воды для насоса.

Как правило, реле давления воды для насоса стоит на отметке 1-3 атм. Когда достигнута отметка, насос самостоятельно отключается. Частота включений и отключений насоса зависит от вместительности гидроаккумулятора.

Монтаж гидроаккумулятора проводится специалистами. От места положения аппарата корпус не пострадает, но нежелателен монтаж в помещениях с повышенной влажностью воздуха. Установка гидроаккумулятора должна проводиться согласно с инструкциями к устройству, в противном случае система будет давать сбой. Ни в коем случае не устанавливайте аппараты с видимыми внешними повреждениями.

Перед установкой определитесь с оптимальным местом, где будет стоять устройство, учитывайте вес оборудования вместе с водой. Есть ряд случаев, когда может потребоваться экстренное сливание воды с гидроаккумулятора, поэтому об этом следует тоже позаботиться заранее. Помещение, в котором будет находиться гидроаккумулятор, должно быть теплым, так как замерзание воды в нем недопустимо.

Подключение гидроаккумулятора проходит в несколько этапов:

Изначально проводят проверку давления, которое создается воздухом внутри бака, оно обязательно должно быть в диапазоне от 0,2-1 бар. Далее проводят проверку оборудования и присоединяют штуцер к баку Соединением может служить жесткий шланг. По очереди присоединяют остальные элементы аккумулятора, такие как манометр, реле, труба, которая ведет к насосу

Проводят тестирование всей системы на отсутствие протечек, особое внимание нужно уделить местам соединения. Выполняя включения воды, нужно следить за герметичностью резьбовых соединений Чтобы плотность прилегания была больше, можно использовать герметик

Схема подключения реле давления требует особой тщательности

Внутри бака, а именно под его крышкой, есть надписи на контактах «сеть» и «насос», очень важно не спутать провода при подключении реле давления к насосу (рис. 2)

Рисунок 3. Клапан.

Вариант подключения погружного насоса в водопровод несколько отличается от схемы подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения поверхностного типа. Погружной насос от поверхностного вида принципиально отличается тем, что корпус оборудования находится там, откуда будет качаться вода, это может быть скважина. В такой системе главную роль играет клапан, он предназначается для страховки водопроводной системы от того, что вода будет постоянно убегать обратно в скважину (рис. 3).

Сперва клапан устанавливают, а уже потом начинают подключать глубинный насос в водопровод. В гидроаккумуляторах больше 100 л используют особый клапан, который предназначается для стравливания воздуха, выделяемого из воды. Большое давление может легко повредить одноступенчатый клапан, поэтому используют двухступенчатые клапаны и усиленное соединение.

Виды гидробаков

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.

Два вида гидроаккумуляторов

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.

Каким должно быть давление воздуха в воздушной полости гидроаккумулятора?

Давление в воздушной полости гидроаккумулятора должно быть на 10% меньше давления включения насоса.

Причем давление воздуха нужно измерять только на отключенном от системы баке (без давления воды). Давление воздуха нужно регулярно контролировать и по необходимости приводить в норму, это заметно продлит жизнь мембране. С этой же целью не рекомендуется делать перепад давления между включением и выключением насоса слишком большим. Оптимальным является перепад в 1,0-1,5 атм. Бóльшие перепады сильнее растягивают (нагружают) мембрану, тем самым уменьшая её срок службы, и более того, большие перепады давления не комфортны при пользовании водой.

Гидроаккумуляторы рекомендуется устанавливать в местах не подверженных затоплению и с невысокой влажностью. В этом случае фланец гидроаккумулятора прослужит намного дольше. Поскольку никаких нагрузок баком не воспринимается, нет необходимости в дополнительном креплении. Гидроаккумулятор можно просто устанавливать на пол на штатные опоры.

При выборе конкретной марки гидроаккумулятора следует обратить внимание на материал мембраны, наличие сертификатов и санитарно-гигиенических заключений, удостоверяющих, что гидроаккумулятор предназначен для использования в системах с питьевой водой. Также не лишним будет убедиться в наличии запасных мембран и фланцев, чтобы в случае проблем не пришлось покупать полностью новый бак. Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления)

Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар

Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления). Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар.

Часто возникает вопрос о том, сколько воды находится в гидроаккумуляторе?

Например, если отключат электричество, сколько литров воды можно будет использовать?

Это значение зависит от установок реле давления. Как нетрудно догадаться, чем выше разница по давлению, между включением и выключением насоса, тем больше воды войдет в гидроаккумулятор, однако эту разницу необходимо лимитировать по причинам изложенным выше.

В качестве примера мы приводим таблицу заполняемости гидроаккумуляторов.

Согласно этой таблице, в 200 литровом гидроаккумуляторе при следующих установках реле давления: Включение насоса — 1,5 бар Выключение насоса — 3,0 бар Давление воздуха — 1,3 бар

Запас воды составит 69 литров, что составляет примерно треть от всего объема.

В заключение несколько слов о необходимом объеме гидроаккумулятора.

Минимальный рекомендуемый объем вычисляется по следующей формуле:

A_max — расчетный максимальный расход воды (литр/мин) К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже) P_max —давление выключения насоса, бар P_min — давление включения насоса, бар P_возд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

Мощность насоса, кВт

Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50 У со следующими установками:

P_max = 3,0 бар P_min = 1,8 бар P_возд. = 1,6 бар А_max = 2,1 м³/ч (35 л/мин) K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)

Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л.

Отметим, что объем бака на уровне 24-50 литров прекрасно согласуется с другими методиками расчета гидроаккумуляторов для бытовых систем водоснабжения и эмпирическими рекомендациями различных производителей насосного оборудования.

Бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии, однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема (см. выше таблицу заполняемости). И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.

Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.

С моделями и ценами на гидроаккумуляторы можно ознакомиться в разделе «Принадлежности к насосам ».

Как купить насос Водолей?

Как выбрать объем бака

Зная устройство гидроаккумулятора, можно создать это оборудование самостоятельно. Но перед началом работы требуется правильно подобрать объем бака. От этого зависит правильность функционирования водоснабжения дачи или загородного дома. Обычно для этих целей подходит емкость от 30 до 50 л.

Но эту сумму необходимо согласовывать с мощностью насосного оборудования. Если энергоснабжение часто выключается (такое бывает в дачных поселках), потребуется больший объем гидроаккумулятора. Вода будет заполнять около 1/3 бака.

Также следует помнить, если в системе установлен мощный гидронасос, потребуется бак большего объема. Это позволит сократить количество кратковременных включений оборудования.

Однако и слишком большая емкость не станет хорошим решением. Вода внутри будет застаиваться, а ее качество будет снижаться. Поэтому для дачи бак на 50 л является практически предельно допустимым вариантом.

Необходимые материалы

Гидроаккумуляторы для водоснабжения, цена которого не ударит по семейному бюджету, создать довольно просто. Для этого необходимо подготовить несколько составных элементов этого оборудования. В первую очередь потребуется емкость. Она может быть пластиковая или алюминиевая. Внутренние стенки ее должны быть ровными и гладкими. Если это условие не соблюдается, груша или мембрана при растягивании порвется.

Объем бака должен составлять не менее 30 л. Но лучше подобрать емкость даже еще больше. Все зависит от потребления воды в конкретно взятом доме.

Далее потребуется реле давления, а также любой манометр. Из фитингов необходимо приобрести четвертник и тройник, а также запорный кран. Обычно для подобных целей применяют арматуру на ¾ дюйма. Также потребуется полдюймовый и шаровой кран.

Мембраной или грушей будет служить обычная велосипедная камера (ниппель). Для изготовления всех необходимых прокладок потребуется лист резины, а также герметик. Крепежными элементами выступают гайки и шайбы.

Как устроен гидробак и для чего нужен в системе водоснабжения

Гидробак, мембранный бак или гидроаккумулятор – это названия одного устройства, представляющего собой герметичную металлическую емкость. Внутри нее встроена эластичная мембрана в форме груши с небольшим количеством воды. Мембрана прикреплена к корпусу гидробака с помощью фланца с патрубком и делит емкость на две части. Одна из частей заполнена водой, вторая – воздухом или азотом. Если гидробак планируется установить в бытовой системе водоснабжения, то приобретают устройства, заполненные воздухом. Для промышленного использования в гидроаккумулятор закачивают азот.

С увеличением объема воды в емкости воздушная часть, соответственно, уменьшается, что приводит к повышению давления в системе подачи воды. После достижения определенных параметров специально настроенное реле отправляет команду на отключение насосного оборудования.

Для изготовления бака используется металл, однако причин для образования очагов коррозии нет. Дело в том, что от контакта с водой металл защищен мембраной, которая изготовлена из высокопрочного резинового бутила. Этот материал также обладает высокой устойчивостью к воздействию микроорганизмов, что способствует поддержанию качественных характеристик воды в соответствии с санитарными и гигиеническими требованиями. Можно с уверенностью сказать, что взаимодействие с этим видом резины никак не влияет на вкусовые свойства воды.

В мембранный отсек вода поступает через специальный патрубок, который оснащен резьбовым соединением идеальный вариант предполагает наличие одинакового диаметра у напорного патрубка и соединительного выхода трубопровода. В этом случае можно не беспокоиться о дополнительных гидравлических потерях внутри труб водопроводной системы.

Для регулировки давления внутри гидробака воздушная камера оснащена специальным пневмоклапаном. Накачивание воздуха в предназначенный отсек выполняется с помощью обычного автомобильного ниппеля. Также через это приспособление осуществляется стравливание избыточного количества воздушной массы. Закачивать воздух можно с помощью компактного автомобильного или простого велосипедного насоса.

Конструкция устроена таким образом, что мембрана не имеет возможности порваться под напором поступающей в нее воды. Дело в том, что сжатый воздух внутри гидробака оказывает сопротивление этому напору и препятствует ее деформации или разрыву. Следует отметить, что сжатый воздух позволяет выполнить регулировку давления, перед тем как подключить гидроаккумулятор. В целом, регулировка гидрофора не представляет каких либо сложностей.

Рассматривая устройство мембранного бака, можно выделить несколько основных узлов:

• Корпус, изготовленный из металла.
• Мембрана, выполненная из высокопрочной резины.
• Фланец, оснащенный клапаном.
• Ниппель для закачивания или стравливания воздуха.
• Ножки.
• Платформа для установки насоса.

Зная устройство оборудования, можно самостоятельно решить проблему, как правильно подключить гидроаккумулятор для водоснабжения.

Инструкция выполнения работы

Принцип работы гидроаккумулятора довольно прост. Его легко воссоздать в самодельном оборудовании. Для этого в выбранной емкости необходимо просверлить отверстия на дне, сбоку и на крышке. Вверху устанавливается кран на ½ дюйма. Его фиксируют шайбами, устанавливая прокладки и задувая пеной. Это позволит избежать протечки.

Когда эта часть работы будет закончена и герметик подсохнет, следует к крану присоединить четвертник. На этой детали крепится ниппель, реле давления и манометр. На дне емкости устанавливается кран на ¾ дюйма. К нему крепится тройник.

Боковое отверстие отводится для шарового крана. Ниппель крепится заглушкой. Она должна иметь внутреннюю резьбу. Также все соединения должны быть герметизированы. Это бак без мембраны.

Общие рекомендации экспертов

Многие владельцы загородной недвижимости имеют желание и возможность сделать гидроаккумулятор для систем водоснабжения своими руками. Для этого потребуется вникнуть в вопрос устройства водопровода. Так, в городе давление в системе обеспечивается на уровне около 1,5 атм. Но для частного сектора достаточно будет поддерживать этот показатель в районе 1 атм. Это поможет подобрать правильное оборудование в магазине или создать его своими руками.

Эксперты утверждают, что сделать накопительный бак самостоятельно будет довольно несложно. По своим функциям он ни в чем не будет уступать своим покупным разновидностям.

Гидроаккумуляторы для водоснабжения, цена которого сегодня стартует от 700 руб., обойдется гораздо дешевле. Чем больше составных частей найдется в хозяйстве домашнего мастера, тем меньше придется заплатить за емкость. Необходимо выполнять все рекомендации экспертов, чтобы результат был хорошим.

Подключение насосной станции

Бытовые насосные станции часто представляют собой комплекс оборудования, включающего перекачивающий агрегат, гидроаккумулятор и приборы контроля. Поэтому схема подключения гидроаккумулятора к насосной станции в данном случае аналогична подсоединению обычного перекачивающего агрегата.

Несколько более сложно подключение повышающей насосной станции для большого объема водопотребления. Такое оборудование часто устанавливается при водоснабжении нескольких домов от одного источника (скважины). Такие станции, как правило, оснащаются несколькими перекачивающими агрегатами, один из которых работает постоянно. В этом случае организуется два мини-коллектора. К одному из них подключаются всасывающие патрубки насосов, а в другой подается перекачивающаяся жидкость. Такая схема позволяет переключать насосы, выводить один из них в ремонт без прекращения водоснабжения.

Строение бака

Устройство гидроаккумулятора довольно простое. Он состоит из емкости. Она имеет определенный объем. Внутри этого бака есть мембрана или резиновая груша. В качестве дополнения к емкости подсоединяются измерительные приборы, но они не обязательны.

Главные функции возлагаются именно на мембрану. Она препятствует смешиванию воздуху и жидкости, что позволяет создать необходимый напор в системе. Резиновая перегородка разделяет емкость на два отделения. В первом из них находится воздух, во втором – вода.

Если количество воды увеличивается, воздух сжимается. Когда кран открывают, он станет выталкивать жидкость из емкости. Так формируется напор при эксплуатации водопровода в частном доме.

Помимо этого рассмотренный принцип работы гидроаккумулятора позволяет поддерживать равномерное давление, а также устраняет гидроудары при работе насоса. Это значительно увеличивает продолжительность эксплуатации оборудования, снижая количество поломок составных элементов системы. Поэтому устанавливать накопительный бак будет правильным решением.

Преимущества использования гидробака

Установка гидроаккумулятора даёт вам множество неоспоримых преимуществ перед использованием конструкций без него:

• Благодаря большой вместительности бака у вас всегда есть запас воды, даже если в источнике по каким-то причинам вода пропадёт.
• При помощи этого оборудования можно поддерживать необходимое давление в системе водоснабжения, что обеспечит вам равномерную подачу жидкости во всех точках водораздачи.
• Гибробак надёжно защищает систему от гидроударов.
• Срок службы насосного оборудования увеличивается за счёт более редких запусков агрегата.
• Благодаря нагнетанию воды в трубопровод обеспечиваются оптимальные условия для работы бытовой техники (стиральной и посудомоечной машины).