Водоснабжение без гидроаккумулятора
Если исключить гидроаккумулятор из схемы водоснабжения, то возможны два варианта:
- использование насоса для подачи воды к точкам водоразбора напрямую;
- подключение накопительного бака.
Оба варианта активно используются, но первый оптимален для систем полива с небольшим объемом жидкости, а второй наиболее целесообразен, когда нужно обеспечить водой душевую, кухонный кран – то есть потребителей внутри дома.
Подключение насоса напрямую
Один из вариантов – расширенная система орошения приусадебного участка. Она полностью автоматизирована. Чтобы настроить время включения/выключения, подсоединяем контроллер. На каждой отдельной линии можно установить электромагнитные клапаны, чтобы они могли эксплуатироваться по отдельности.
Примерная схема автополива дачного участка. Транспортировка жидкости из скважины или колодца осуществляется по трубам с диаметром 19 мм (центральная) и 16 мм (ответвления) (+)
- размещаем трубы на поверхности земли по заранее составленной схеме, соединяем фитингами;
- устанавливаем дождеватели, капельную систему, шланги для полива;
- обустраиваем насосную группу – поверхностный агрегат и реле давления;
- подключаем подачу воды, тестируем систему на протечки;
- если все хорошо – выкапываем траншеи глубиной 30 см, из щебня и песка устраиваем дренажную подушку, укладываем трубопровод и засыпаем его;
- производим повторное тестирование для проверки герметичности, проверяем работоспособность всех линий;
- подключаем контроллер и датчик дождя;
- проверяем работу всех элементов системы.
Если пропускная способность небольшая, настраиваем поочередную эксплуатацию линий. Это сложная схема, требующая знаний по настройке оборудования. Наиболее простая представляет собой обычный насос типа «Малыш» с подключенным к нему шлангов для полива.
Обслуживание гидроаккумулятора
Это устройство, постоянно находящееся под давлением и испытывающее динамические нагрузки. Поэтому следить за ним надо всегда, примерно так же, как за состоянием покрышек автомобиля – перед каждой поездкой.
Визуальные осмотры на предмет течи чередуются с замерами давления в камере. Для этого на конце, противоположном входному патрубку, снимается крышка, под которой находится золотник. Через него закачивается воздух или азот. Давление измеряется автомобильным манометром.
Явный признак неисправности устройства – постоянное снижение количества закачанных атмосфер. Скорее всего, нарушена целостность резиновой диафрагмы, и воздух уходит в систему.
Как заменить мембрану аккумулятора:
Автоматика для насоса с гидроаккумулятором и реле давления
Автоматические приборы для регулирования работы насосной станции позволяют минимизировать присутствие человека во время работы системы. В данном случае необходимо правильно настроить реле на подачу нужного давления в систему (эти операции мы рассматривали выше).
Гидроаккумулятор в системе водоснабжения
Как отмечают эксперты, основной причиной сокращения продолжительности жизни насоса считается так называемый сухой ход, когда устройство работает без воды. Такое явление может происходить при частых отключениях электроэнергии. Точками риска с возможным возникновением сухого хода принято считать:
- Неправильный подбор рабочих параметров насоса, который используется для откачки воды со скважины или колодца, а особенно при засушливом лете, когда падает уровень грунтовых вод;
- Выход воды из накопительной ёмкости. В данном случае необходимо срочно выключить насос.
Для защиты от возможности появления сухого хода используется автоматика:
- Поплавковый выключатель — это сравнительно недорогой прибор, который применяется для перекачки жидкости из колодцев или резервуаров. На практике используют два основных вида поплавков. Первый тип автоматики останавливает насос при полном заполнении ёмкости, когда вода доходит до уровня поплавка и размыкает контакты. Во втором случае кабель прибора подключают в разрыв электропроводки для запитывания насоса. Остановка насоса происходит при опускании уровня жидкости ниже критического уровня;
- Специальное реле давления выставляется на отключение насоса производителем. Размыкание контактов прибора происходит при понижении давления в системе до показателей в 0,4…0,6 бар. Запускается насос вручную после устранения причины сухого хода.
Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как накачать
Как мы уже говорили, основным предназначением гидроаккумулятора считается уменьшение количества запусков насоса, что в конечном итоге приведёт к увеличению срока его службы, защиты системы от гидроударов. Чтоб установленное оборудование работало правильно нужно знать, какое давление должно быть в гидробаке.
Важно! Следует понимать, что гидроаккумулятор накачивают во время отсутствия воды в резервуаре.
Подключение к насосу
Существует несколько формул для расчёта давления в расширительном баке. По мнению экспертов, эти показатели должны быть меньшими от параметров давления, при которых происходит запуск насоса. Если оборудование работает в диапазоне 1,5…3 бара (что рекомендовано производителем), то гидроаккумулятор нужно будет накачать до 1,3 бар, т.е. на 0,2 бар меньше, чем нижнее давление реле.
Обычно производители поставляют оборудование с накаченным расширительным баком. Давление в ёмкости должно находиться в пределах 1,5 бара, но иногда оно падает. Перед первым запуском насосной станции нужно проверить давление воздуха специальным манометром, при необходимости подсоединить автомобильный насос к ниппелю и подкачать. Также можно добавлять давление, при помощи ручного насоса, периодически проверяя его параметры манометром.
Необходимо проводить периодический осмотр установленного оборудования для подачи воды. Дело в том, что в воде всегда имеется определённый запас сжатого воздуха, присутствие которого уменьшает полезный объём мембраны. В баках с объёмом от 100 литров для стравливания лишнего воздуха присутствуют специальные клапана, в меньших по объёму резервуарах такие приспособления не предусматриваются.
Для отвода лишнего воздуха из груши проводят следующие действия. Отключаем насос и сливаем всю жидкость из расширительного бачка методом включения одного из кранов. Подобную работу проводим несколько раз подряд, что будет способствовать отводу лишнего воздуха из водопроводной системы.
Выбор
Зачастую возникает вопрос, как подобрать гидроаккумулятор, учитывая способ его расположения. Вертикальные экземпляры объемом от 50 л имеют специальный клапан для стравливания. В них воздух собирается вверху, поэтому это делать удобнее и эффективнее. Горизонтальные для этого оборудованы дополнительным трубопроводом с ниппелем, сливом, шаровым краном. Процедура менее эффективная и немного сложнее.
Если же оборудование маленькой вместимости, то не имеет значения, какой гидроаккумулятор выбрать – оба вида имеют отдельный трубопровод, и чтобы избавиться от воздуха нужно полностью их опорожнять
В прилагаемой инструкции есть таблицы с данными, которые проинформируют, как выбрать гидроаккумулятор с нужными техническими возможностями для используемого количества воды и высоты труб.
Определение нужного объема
Частота включений, мощность нагнетателя, почасовой расход ресурсов, высота установки – факторы, имеющие значение для выбора ГА с требуемым количеством места внутри. Действует правило: лучше взять больше, чем меньше, ведь чем реже будет включаться помпа, тем лучше. Главное, уложиться в минимальные требования трубопровода. Настройка гидроаккумулятора проводится с учетом того, что его полезная вместимость составляет от 30 до 50% внутреннего пространства.
Расчет объема гидроаккумулятора учитывает следующие примеры:
- для разгрузки погружной помпы, уменьшения частоты ее включений (рекомендуемое количество около 30 в час) и для требуемой производительности 40 л/мин. рекомендуемый объем гидроаккумулятора – 70 – 80 л и больше
- только для поддержания напора и компенсации пиковых нагрузок достаточно будет самых маленьких размеров на 25 – 40 л
- с 25 – 40 л будет нормально работать схема с 4 единиц (умывальник, ванна, душ, водонагреватель) и потребностей 2 человек. Еще один пример: для двух туалетов, мойки, душа, умывальника с суммарным потреблением 20 л/мин будет достаточно 50 – 80 л, что должно удовлетворить 3 – 4 чел.
- для формирования резерва с обеспечением работы источника при отключении питания потребуется от 80 – 100 л и больше
Давление
Агрегат с нужным показателем выбирают, учитывая гидростатический натиск, определяемый высотой, на которую подается вода. На дом с высотой труб 10 м будет достаточно агрегата, возможности которого 1,5 – 2 бар. Если он установлен на первом этаже, в подвале или цоколе, то прибавляют еще 1 бар, необходимый для перекачивания на этот уровень.
Рекомендации как выбрать гидроаккумулятор и как должна осуществляться регулировка:
- рабочий показатель не должен быть ниже, чем у насоса при старте. При этом минимальная разница должна быть от 0,5, а максимальная – в среднем 2 бара
- при слабом напоре вода не дойдет до верхнего этажа. При значительном превышении нормы – бак будет постоянно пустой
- для стандартного двухэтажного дома подойдет емкость с минимальной мощностью в 1,5 и максимальной – до 4,5 бара
- расчет гидроаккумулятора должен учитывать, что если оборудование используют с погружным насосом, то показатель должен быть меньше нижней границы давления в нем на 10%
- для обычной бытовой техники необходимо 1,5 – 2,8 атм. Сила выталкивания должна быть немного меньше, чем в системе (на 0,1 – 0,2 атм) – так внутренняя мембрана не порвется
Производители стандартно устанавливают 1,5 бар, но значение может быть иное, поэтому перед подключением проверка манометром обязательная. Его подключают к ниппелю устройства. Если требуется иной показатель, то делают это обычным велосипедным насосом, принцип такой: воздух выкачивается – сила выталкивания падает, закачивается – увеличивается.
Выбор гидроаккумулятора будет удачным, если соблюдать следующие правила:
- чем чаще включается насос, тем большая емкость рекомендуется – для среднестатистической семьи из 3 – 4 человек подойдет 50 – 80 л
- чем больше, тем лучше, но учтите, что неиспользуемая вода застаивается
- чем вместительнее устройство, тем меньшая частота включения насоса, что повысит срок его службы. Это касается и груши, поскольку она будет реже сжиматься
- металл фланца для подключения должен быть из оцинкованной стали толще 1 мм или из нержавейки, так деталь прослужит дольше
Реле давления для гидроаккумулятора и как отрегулировать
Рассматриваемое приспособление используется для автоматического регулирования работы насоса
При регулировании реле давления нужно обратить внимание на следующие термины:
- Нижнее давление – это параметры запуска насоса, стандартное значение 1,5 Бар;
- Параметры верхнего давления используются для раздвижения контактов реле и дальнейшего отключения насоса. Здесь используются показатели в 2,5-3 бар;
- Гранично допустимое давление не должно превышать 5 бар.
После запуска станции вода начинает накапливаться в мембране или груше. В дальнейшем жидкость будет выталкиваться по трубам к потребителям. После приобретения необходимого оборудования нужно проверить давление воды. Рассматриваемые устройства имеют специальные манометры, но эксперты утверждают, что такие приборы имеют значительные погрешности измерений.
Обратите внимание! Для проверки показателей давления рекомендовано использовать манометр для автомобиля со специальной шкалой.
Реле давления
Во время проверки давления воздуха в мембранном баке снимают защитную крышку и подсоединяют манометр к ниппелю. Следует заметить, что при уменьшении давления в гидробаке, увеличивается объём закачанной жидкости.
Для создания необходимого напора жидкости в ёмкость нужно закачать воздух до установления давления на значении в 1,5 атмосфер. Увеличение показателей приводит к частым включениям и изнашиванию насоса. Слишком маленькое давление приведёт к раздуванию и выходу из строя резиновой груши.
Во время регулирования реле нужно снять крышку из прибора, после чего мы обнаружим корпус с двумя пружинами, на которых вкручены большая и маленькая гайки. Заметим, что первая гайка регулирует нижний уровень давления (обозначим её символом Р). Вторая, маленькая гайка используется для регулировки разницы давления (обычно обозначается буквой Н). Работу начинают относительно нижнего давления, которое выставляется на большой пружине.
Гидробак с реле давления
После заполнения гидробака сжатым воздухом включают насос и следят за положением стрелки манометра. Если показатели превысят верхнюю границу, нужно будет отключить насос. Предельный напор в системе устанавливается после остановки стрелки на манометре.
Обратите внимание! При регулировке нужно соблюдать рекомендованные параметры работы насосной станции, указанные в инструкции к изделию.
Во время настройки реле желательно соблюдать разницу между верхней и нижней границей давления в пределах одной или двух атмосфер, что обеспечит правильное использование насосной станции. После закачки воды и установления верхнего порога, насос отключают и начинают регулировать реле. Для этого маленькую гайку вращают до запуска механизма. Далее сливают воду с системы до тех пор, пока не запустится насос. Обычно это происходит при нижнем пороге давления.
Важно! Установите нижнюю границу на 0,1-0,3 атмосферы выше, чем давление в гидроаккумуляторе. Это позволит увеличить срок эксплуатации груши.. На следующем этапе работ вращаем большую гайку для установки нижнего давления
Далее включаем насос и следим за показателями стрелки манометра, она должна подняться до верхнего уровня. На этом работу по регулированию реле давления можно считать оконченной
На следующем этапе работ вращаем большую гайку для установки нижнего давления. Далее включаем насос и следим за показателями стрелки манометра, она должна подняться до верхнего уровня. На этом работу по регулированию реле давления можно считать оконченной.
Нюансы эксплуатации
Собранный агрегат желательно располагать в хозблоке на стабильной ровной поверхности. Обе линии подключения (к источнику водозабора и электросети) должны быть изолированы и защищены от внешних воздействий. В процессе перекачивания насос не будет совершать циклы для обеспечения запаса воды, как в случае с гидроаккумулятором. Забор будет происходить напрямую к точке потребления, что повышает ответственность контролирующей аппаратуры. В то же время работа насосной станции без гидроаккумулятора предполагает автоматические отключения и включения
Пороговые значения можно задать через реле управления, но и в этом случае важно правильно оценивать нагрузки на станцию, не рассчитывая на поддержку буферного блока.
Схема насосной станции без гидроаккумулятора
В принципе, схема достаточно проста. В независимости от того, какой насос будет использоваться в домашней водопроводной трассе (погружной или поверхностный) в первую его самого надо оградить от ила и грязи источника водозабора. Поэтому в самом низу устанавливается сетчатый фильтр, который будет задерживать крупные взвешенные частицы.
Далее по схеме идет или сам насос, если он глубинный, или трубопровод, который будет соединять фильтр с насосом, установленным на поверхности. В первом случае от насоса будет протянут все тот же водопровод в виде трубы или шланга. То есть, трасса начнется прямо в гидротехническом сооружении
Поэтому очень важно определить уровень промерзания грунта в районе месторасположения колодца или скважины. Начиная от этого уровня, придется трубопровод теплоизолировать. Схема с дополнительным насосом
Схема с дополнительным насосом
Теперь внутренняя разводка водопровода. Во-первых, необходимо продумать систему водоочистки. К сожалению, из колодцев и неглубоких скважин вода в дом будет поступать не очень чистой. Поэтому самый простой вариант – это установить два фильтра: грубой и тонкой очистки. Они легко справляются с возложенными на них обязанностями по очистке воды, но требуют, чтобы в них почаще меняли фильтрующие картриджи.
Следующий элемент – накопительный бак с поплавком. Он соединяется с насосом через трубу и установленные фильтра. После него уже производится отвод трубы до потребителей.
Схема с баком на чердаке
Накопительный бак
Что собой представляет накопительный бак? Это простая емкость, может быть разной формы и размеров. В ней три патрубка. Верхний является подающим, через него вода попадает внутрь резервуара. Второй нижний – отводящий, через него вода отводится на потребители. Третий, он тоже нижний, и располагается ниже второго, это сливной патрубок для грязной воды и осадков, который используется в проведении профилактических работ.
Накопительный бак также снабжен крышкой, которая герметично прикручивается к корпусу емкости. Она располагается сверху. Через крышку производят осмотр бака, а также производят профилактические мероприятия.
В настоящее время многие потребители свое предпочтение отдают пластиковым бакам, чем металлическим. Они дешевле, но по техническим характеристикам не уступят вторым. При этом их вес в разы меньше, что упрощает его установку и монтаж. Тем более, если разговор идет о монтаже в чердачном помещении. Что касается теплоизоляции, то для этого можно использовать любые материалы, главное – чтобы в процессе эксплуатации вода в баке не замерзла.
Накопительный бак в разрезе
Конечно, у этой схемы есть и свои недостатки.
- Пассивная подача воды, отсюда и небольшой напор в водопроводной системе. Хотя на первом этаже его будет больше, чем на втором. Ведь чем выше расположен бак, тем больше давления он создает в водопроводе.
- Большой размер самой накопительной емкости. Отсюда иногда возникают сложности с подбором места ее установки.
- К сожалению, поплавковый датчик – не лучшее устройство контроля над работой насосной установки. Он может в один миг просто отказать, насос будет качать воду до тех пор, пока из герметичных щелей бака не потечет вода. Неминуемо затопление чердака и нижних помещений.
- Не очень просто проводить чистку большого резервуара. Придется залезать внутрь емкости, где руками надо будет выгребать осадок. Правда, периодичность проведения очистки достаточно большая, потому что в системе будет установлена водоочистка.
Как работает такая система
Для правильной эксплуатации системы водообеспечения нужно знать принцип действия насосной станции. Потребление воды в бытовых условиях происходит периодически, поэтому нет необходимости в постоянной работе насоса. С другой стороны жильцу удобно, чтобы расход жидкости появлялся сразу же после открытия крана. Эти задачи решаются простым и эффективным способом.
Работающий насос обеспечивает потребителя водой и нагнетает ее в накопитель. При этом во всей системе повышается избыточное давление, пока оно не достигнет установленного максимального значения. В этот момент срабатывает реле и выключается электродвигатель. В процессе потребления жидкости ее давление снижается, пока блок управления снова не даст команду на пуск насоса.
Расчет необходимого объема гидроаккумулятора для системы водоснабжения
Приступая к планированию системы водоснабжения, следует помнить, что все ее элементы связаны между собой. Как следствие, их характеристики должны быть сопоставимы. Прежде чем приобрести накопительный бак для водоснабжения, стоит убедиться, что его характеристики соотносятся с параметрами насоса, водопроводных труб и других элементов.
Количество точек забора может существенно отличаться
При определении необходимого объема следует учитывать количество точек водоразбора в конкретном доме. К последним относятся не только краны или сантехника, но и различная бытовая техника, для работы которой требуется вода, например, стиральная или посудомоечная машина
Также следует принять во внимание количество людей, проживающих в доме. Кроме объема потребления внимание заслуживает периодичность включения и мощность насосного оборудования
Ориентироваться можно на следующие значения:
- Три точки потребления, насос с мощностью 2 м3/час достаточно модели на 20 – 24 л;
- Восемь точек потребления, насос с мощностью 3,5 м3/час – гидроаккумулятор на 50 – 60 л;
- Десять точек потребления, насос с мощностью 5 м3/час – гидробак 100 литров.
Более детальный расчет потребует наличие ряда дополнительных сведений:
- Максимально возможное потребление воды в час Q;
- Минимальное давление, при котором будет запускаться оборудование Р1;
- Максимальное давление, при котором будет происходить отключение насоса Р2;
- Давление гидроаккумулятора Рак;
- Допустимое количество запусков насоса в час A.
При наличии перечисленных данных расчет объема гидроаккумулятора V выполняется по следующей формуле:
V = 16,5 × Q/A × Р1 × Р2/(Р2 – Р1)/ Рак
Watch this video on YouTube
Коротко о главном
Прежде чем запускать систему по забору воды из источника под землей, необходимо удостовериться, что оборудование подключено правильно. Если используется эжектор, то проверяется наличие линии рециркуляции и ее подсоединение к накопительному баку. Когда применяют однотрубное подключение к помпе, нужно заранее подготовить к работе гидроаккумулятор.
Для первого запуска системы необходимо полностью заполнить ее водой. А после проверки работоспособности провести финишную настройку автоматики. Это позволит добиться лучшей функциональности системы. Также после регулировки оборудование сможет работать в более щадящем режиме с большей производительностью.
Схема водопроводной сети с насосной станцией без гидроаккумулятора
Что такое насосная станция? Это комплект оборудования, который поддерживает определенное давление воды в водопроводной системе. При этом обеспечивает водой водопровод постоянно. К примеру, водопроводная сеть, снабжающая дом водой из скважины при помощи насоса. Сам насос нельзя назвать станцией, потому что при отключении подачи электроэнергии, не будет и воды в водопроводе. А станция ее обеспечивает постоянно. С недавних пор такими станциями стали называть насосы, в комплект которых входит гидроаккумулятор. Этот накопительный бак с мембранной внутри создает не только определенный объем воды, но и давление воды. А существует ли насосная станция без гидроаккумулятора?
Накопительные баки для водопровода
Конечно, существует. Только необходимо создать необходимые условия, чтобы в водопроводной сети всегда присутствовала вода под определенным давлением. Поэтому к насосной установке прилагается накопительный бак любого объема, в котором обязательно должен быть установлен поплавковый датчик уровня. Последний отвечает за отключение и включение насосного прибора, если вода в емкости соответственно будет превышать установленный уровень или быть ниже его.
При этом существуют две схемы расположения накопительного резервуара.
- Он устанавливается в любом месте, обычно это помещение, где монтируется, к примеру, система водоочистки. Но такая схема не дает возможности качать воду выше ее уровня в баке, поэтому в нее включается еще один насос, который будет прокачивать воду от накопительного бака до потребителей.
- Вторая схема – это установка резервуара выше уровня расположения потребителей. Таким способом решается проблема давления в водопроводной сети. Здесь будет работать принцип соединяющихся сосудов, давно известных современной физике. Поэтому накопительный бак обычно устанавливают в чердачное помещение.
Кстати, вторая схема водоснабжения без гидроаккумулятора и сегодня достаточно популярна. Ведь с ее помощью можно организовать водопровод с большим объемом воды, во много раз большим, чем с гидроаккумулятором. Правда, придется все очень точно рассчитать, ведь бак с наполненным баком – это огромный вес, действующий на перекрытия дома. Поэтому необходимо быть уверенным, что несущие конструкции здания выдержат такую массу.
Еще к плюсам такой системы относят отсутствие в необходимости регулировки давления насосной станции без гидроаккумулятора. Поскольку давление в системе достигается за счет атмосферного, реле давления просто нет. Это упрощает систему. Но требует использования поплавкового датчика, выход из строя которого может привести к переполнению бака. Из-за указанных недостатков, такая система постепенно вытесняется станциями с гидроаккумуляторами. Вторая схема, подразумевающая подключение дополнительного насоса широкого применения не получила из-за дополнительных затрат на оборудование.
Установка бака под потолком
Устройство и назначение гидробака
Гидроаккумулятор, который иначе называют гидробаком или мембранным баком, – это герметичная металлическая ёмкость, в которую помещена частично заполненная водой эластичная мембрана грушевидной формы. По сути, мембрана, помещенная в корпус гидробака и прикрепленная к его корпусу фланцем с патрубком, разделяет его ёмкость на две части: водную и воздушную.
При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно фиксируется реле, которое планомерно подает команду на отключение насоса.
Корпус бака выполнен из металла, но вода не контактирует с ним: она заключена внутрь камеры-мембраны, которую производят из прочного резинового бутила.
Этот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.
Вода в мембранный бак попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.
В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ
Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.
Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.
Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 – резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насоса