Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения: варианты и типовые схемы

Зачем нужен гидроаккумулятор

И колодец, и скважина могут обладать недостаточным дебитом (см. Дебит скважины – как узнать, хватит ли вам воды). Иными словами, они не всегда в состоянии выдать за один прием столько воды, сколько вам нужно. Иногда эта проблема возникает не сразу, а через несколько лет эксплуатации источника.

Логично, что в таком случае в доме должен быть запас воды. Но не в ведрах и банках, а в самой системе. И это реально осуществить, если включить в схему водоснабжения гидроаккумулятор или накопительный бак.

Преимущества гидроаккумулятора

Накопительный бак – это, как говорится, «прошлый век». Он неудобен и не практичен.

Судите сами:

• Устанавливать его нужно над помещениями-водопотребителями, то есть, на чердаке. Это значит, что он нуждается в утеплении, иначе зимой вода будет замерзать.
• Никто не отменяет риск протечек и переполнения бака. Это редко, но случается. Последствия представить несложно.
• Вода из накопительного бака поступает к приборам под давлением собственного веса. А этого недостаточно для нормальной работы сантехприборов и особенно бытовой техники – стиральной и посудомоечной машины.

Система водоснабжения с накопительным баком

Напрашивается очевидный вывод: включать в систему накопительную емкость имеет смысл только в небольших домах для летнего использования, не оборудованных современными приборами. Если же вы живете в доме постоянно, вам больше подойдет схема водоснабжения от гидроаккумулятора.

И вот почему:

• Это более совершенное устройство – оно позволяет настраивать давление в системе в соответствии с вашими потребностями;
• Гидробак тоже должен стоять в теплом помещении, но эту задачу решить проще, так как его не нужно поднимать на самую высокую точку. Для установки подойдет и кессон над скважиной, и подвал дома, и любое техническое помещение;
• Соответственно, и возможные протечки не так страшны: вода не намочит перекрытия, не испортит ремонт и мебель.

Система водоснабжения с гидроаккумулятором

Как он работает

Гидроаккумулятор – это герметичная емкость, разделенная внутри на две секции. В качестве разделителя может выступать резиновая диафрагма или полая «груша».

В одну секцию поступает вода, а в другой находится воздух, который по мере наполнения первой секции сжимается, создавая давление на диафрагму.

Устройство гидроаккумулятора

По мере опустошения бака при разборе воды, давление воздуха падает. Когда оно достигает предельного минимального значения, срабатывает реле давления, которое запускает насос. Он снова накачивает в бак воду, пока давление не достигнет максимума.

Гидроаккумулятор с реле давления и манометром

В результате:

• Мы имеем постоянный напор в системе;
• Насос не включается при каждом повороте крана, поэтому его детали меньше изнашиваются и служат дольше;
• Схема водоснабжения гидроаккумулятором позволяет всегда иметь запас воды на случай её большого разбора и неспособности источника выдать нужный объем единовременно.

Объем бака выбирается исходя из потребностей семьи. Он может быть и 5, и 500 литров.

Гидроаккумулятор – зачем он

Есть несколько основных целей, которым служит гидроаккумулятор в системе водоснабжения. В первую очередь его установка позволяет создавать необходимое давление в сети. Также в гидроаккумуляторе осуществляется хранение небольшого запаса воды. Например, если по каким-то причинам насос не может качать воду, то вы сможете пользовать ей. Объем воды определяет внутренний объем гидроаккумулятора

Ну и самое важное, его присутствие в системе водоснабжения частного дома предотвращает образование гидроударов

Под гидроаккумулятором подразумевается специальный бак из металла. Чтобы внутри его поддерживалась стабильное давление, он оснащается специальным оборудованием. Схема водоснабжения скважины с гидроаккумулятором сравнительно простая и если следовать всем предписаниям в этой статье, то подключение можно выполнить своими руками.

В большинстве случаев в гидроаккумуляторе для систем водоснабжения используется принцип работы энергии сжатого воздуха. Состоит он из перегородки, например, это может быть каучуковая мембрана или резиновая груша. Итак, суть работы всей системы водоснабжения с гидроаккумулятором сводится к следующему. Насосное оборудование закачивает воду в бак. По мере заполнения бака, внутри его образуется давление, так как вода давит на грушу. Весь этот процесс контролируется датчиком давления

Это важно, чтобы насос мог отключаться. Как только открывается кран в помещении с водой, то вода выталкивается посредством энергии резиновой груши или мембраны

Как только давление в гидроаккумуляторе падает, срабатывает датчик, который подает сигнал на насос, и он включается. Таким образом гидроаккумулятор снова наполняется водой. Подкачка осуществляется до тех пор, пока не сработает сигнал на отключение.

Как видно, помимо самого подключения гидроаккумулятора, важно правильно рассчитать давление в гидроаккумуляторе водоснабжения. Для этой цели можно воспользоваться рекомендациями производителя, которые указаны в паспорте. Сегодня различается два вида исполнения гидроаккумулятора:

Сегодня различается два вида исполнения гидроаккумулятора:

1. Открытого типа.
2. Закрытого типа.

Что касается открытого типа то он применяется крайне редко. И это не удивительно, ведь он обладает рядом отрицательных сторон, среди которых:

• Высокий коэффициент испарения воды. Как следствие, необходимо постоянно подкачивать воду.
• Более того, установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками открытого типа обойдется намного затратней. Это объясняется тем, что необходимо предпринять меры, которые исключат вероятность промерзания воды. Более того, необходимо установить дополнительную автоматику, которая исключит вероятность перелива воды.
• Немаловажный минус сводится к тому, что при контакте воды с кислородом, повышается ее агрессивность по отношению к металлическим деталям. Как следствие, это приводит к образованию коррозии на металле, а это значительно сокращает срок эксплуатации.

Кроме всего прочего, различаются модели, которые размещаются в вертикальном или горизонтальном положении. Если площадь кессона или другого помещения, где происходит монтаж и подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения минимальна, то выбирается вертикальное направление. Для горизонтального необходима специальная площадка. Сам бак имеет специальные крепежные ноги для монтажа.

Важно! В продаже можно встретить гидроаккумулятор для системы водоснабжения синего и красного цвета. Синий цвет для холодного водопровода. От красного он отличается тем, что сам бак способен работать в условиях гораздо большего давления

Плюс ко всему, внутри конструкции используется пищевая резина

От красного он отличается тем, что сам бак способен работать в условиях гораздо большего давления. Плюс ко всему, внутри конструкции используется пищевая резина.

Назначение и виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор (гидропневмобак) выступает важнейшей частью автономного водопровода. Прибор, зачастую, для своей работы использует энергию сжатого воздуха. Существуют также пружинные и механические модели, но в автономных системах дач или частных домов они практически не встречаются.

Конструктивно гидроаккумулятор предоставляет собой герметичную металлическую емкость (бак), разделенную на две части: эластичную камеру (грушу) для воды и окружающую ее воздушную прослойку. Таким образом, вода внутри гидрокамеры не контактирует со стенками бака, что позволяет избежать коррозии его стальной оболочки. Применяемый для изготовления груши высокопрочный бутил отвечает санитарным требованиям по хранению питьевой воды. Закачка/отбор жидкости осуществляется через резьбовой патрубок, сообщающийся с рабочим объемом эластичной гидрокамеры.

Воздушное отделение гидроаккумулятора оснащено пневмоклапаном, позволяющим регулировать давление (нормальный показатель – 1,5-2 атм.). Гидробаки от 100 л оснащаются еще одним клапаном для отвода выделяющегося из воды воздуха.

Не путайте с расширительным баком

Внешне гидроаккумулятор напоминает расширительный бак для систем отопления, устанавливаемый в контурах закрытого типа. Он нивелирует изменение объема нагревающейся/охлаждающейся жидкости. Основные отличия между этими устройствами – материал изготовления мембраны и специфика устройства внутренних камер.

В отличии от гидроаккумулятора, в котором резиновая «груша» помещена в емкость с водой, расширительный бак разделен на две части эластичной перегородкой. Одна часть заполняется теплоносителем, другая – воздухом. Если включить расширительный бак в водопроводный контур, то на выходе из крана потребитель будет получать ржавую воду, из-за её непосредственного контакта с металлическими стенками. Различаются также характеристики внутренних мембран. В расширительном баке они рассчитаны на нагрев до +900С и выше при небольшом колебании давления. Гидроаккумуляторная мембрана способна переносить регулярные перепады давления, но при температуре жидкости не выше +300С.

Классификация гидроаккумуляторов

Она осуществляется по следующим критериям:

1. Тип установки. Различают вертикальные и горизонтальные приборы: они работают по идентичному принципу. Отличает их только способ отвода воздуха из водяной камеры. В моделях вертикальной ориентации газ скапливается в верхней части мембраны. Его стравливают посредством дополнительного клапана. Горизонтальные устройства для этого оснащены дополнительным модулем (слив, ниппель и шаровой кран). При выборе установочного типа гидробака ориентируются на особенности помещения, в котором планируется его размещение.

1. Внутренняя конструкция. Различают поршневые, балонные и мембранные устройства.

1. Объем бака. На рынке сантехнического оборудования представлены модели объемом 2-500 л. Для квартиры достаточно 24-50 л. Обширную дачу или загородный дом рекомендуется оснащать емкостями на 80-100 л.

Преимущества использования гидроаккумуляторов в схемах водоснабжения

Гидропневмобак решает ряд проблем:

Защищает насос от износа. Он не включается для поддержания давления в системе при каждом открытии водяного крана, так как вода расходуется из запасов гидробака. Это значительно увеличивает продолжительность безремонтной эксплуатации насоса.
Обеспечивает стабильность давления в трубах

Для автономных систем это крайне важно, т.к. напор в них постоянно колеблется при одновременном открытии нескольких кранов

Помимо нагрузок на трубы, это приводит к перепадам температуры воды. Например, принимать душ в таких условиях не очень комфортно.
Предохраняет от гидроударов. Без промежуточной емкости между точкой водозабора и домовой системой каждое включение насоса провоцирует гидроудар (основная причина порывов труб).
Создает стратегический запас воды на случай перебоев с подачей электроэнергии. Это особенно актуально для домовладельцев, проживающих в отдаленных местностях.

Устройство и виды

В самом простом исполнении гидроаккумулятор (ГА) представляет собой емкость, установленную на определенной высоте (выше любого из потребителей) и оборудованную датчиками уровня.

Примером такого устройства является водонапорная башня, питающая водопроводную сеть в каком-нибудь сельском населенном пункте.

В автономных системах водоснабжения частных домов такой ГА обычно устанавливают на чердаке.

Напор в кранах обеспечивается весом столба жидкости, датчики уровня или поплавковый выключатель управляют работой насоса.

В современных насосных станциях применяются более совершенные ГА, которые могут устанавливаться на любом уровне – даже ниже точек водоразбора. Объем такого устройства разделен на две части: в одну закачивается вода из водопровода, в другой содержится воздух с некоторым избыточным давлением (накачивается насосом через обычный золотник).

Обе части разделены эластичным элементом, поэтому при заполнении одной из них водой объем второй уменьшается, соответственно давление находящегося в ней воздуха возрастает. Именно давление воздуха выполняет в таком ГА ту же функцию, что и гравитация в водонапорной башне, — обеспечивает напор в системе.

Конструктивно ГА делятся на две разновидности:

1. Мембранные: объемы для воды и для воздуха в таких резервуарах разделены резиновой мембраной. Существуют мембранные баки, предназначенные для применения в закрытых системах отопления. Они рассчитаны на меньшее давление, чем ГА для водоснабжения, к тому же в них используется техническая, а не пищевая резина. Чтобы избежать путаницы, ГА для отопления принято окрашивать в красный цвет, а для водоснабжения – в синий.
2. Баллонные: внутрь такого накопителя вставляется резиновый мешок с фланцем, который и подключается к водопроводу. Таким образом, в баллонных ГА вода с металлическими стенками корпуса вообще не контактирует. Кроме того, замена баллона не представляет никакой сложности и легко может быть осуществлена пользователем, в то время как для замены мембраны в некоторых моделях приходится обращаться в сервисный центр.

Воду в баллонный ГА при первом запуске следует подавать очень осторожно. Стенки резинового мешка могут немного склеиться, тогда сильный напор разорвет его

По объему ГА могут сильно отличаться – от 24 до 1000 л и более. При этом надо учитывать, что в паспорте приводится общий объем бака включая воздушную камеру.

Так, при настройках реле 1 атм/2 атм (давление включения/отключения) и давлении воздуха 0,8 атм (проверяется при пустом баллоне) в 100-литровом ГА поместится 30 л воды.

Если давление отключения поднять до 2,5 атм, вместимость накопителя увеличится до 38,5 л.

В ГА объемом свыше 100 л в верхней части камеры для воды устанавливается клапан для сброса воздуха, который выделяется из жидкости в процессе эксплуатации и постепенно накапливается. Баки с меньшим объемом такого клапана не имеют и чтобы избавиться от накопившегося воздуха, их приходится периодически опорожнять.

ГА может иметь горизонтальное и вертикальное исполнение. Устройство и принцип действия у обеих разновидностей полностью идентичное, выбор той или иной модели зависит исключительно от удобства установки.

А можно ли в принципе использовать ваше реле давление с вашим насосом

Реле давления подключается не только к электричеству, но и к воде. Для водяного подключения служит гайка, которая жестко прикреплена к реле. Это значит, что привинчивая реле давления к насосу, придется крутить само реле. Таким образом, первым делом прикиньте, есть ли у вас на насосе возможность крутить это самое реле по часовой стрелке? Поместится ли оно? Не упрется ли в другие трубы или сам корпус насоса?

Будем считать, что этот вопрос решен положительно, поскольку иначе нужно уже смотреть на месте и, например, озаботиться каким-нибудь удлинителем или чем-нибудь подобным.

У реле давления вход воды не совсем стандартный по диаметру. У большинства бытовых реле это четверть дюйма. У профессиональных реле диаметр подключения может быть больше. Этим вопросом нужно обязательно озаботиться и, если надо, купить латунный переходник на нужный диаметр.

Раньше при производстве автоматических насосных станций использовалась специальная и вполне стандартная деталь, называемая в простонародье елочкой. Это такой симпатичный отрезок латунной трубы сантиметров 10 или 12 длиной и диаметром 1 дюйм. Елочка одним концом накручивается на выходной патрубок насоса и имеет стандартные «выходы» для подключения манометра, реле давления, бака аквааккумулятора и собственно водяной магистрали. Сейчас все стало на много сложнее. Бывают насосы, где реле давления вкручивается прямо на насос или в очень неподходящие, с первого взгляда, места. Такое разнообразие довольно усложняет мою работу по написанию подробной инструкции.

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

Особенности установки

Схема подключения гидробака подразумевает использование следующего дополнительного оборудования:

• скважинный насос;
• реле;
• трубопровод для подачи воды от насосного оборудования к баку и от него к точкам водоразбора;
• обратный клапан;
• запорная арматура;
• фильтрующее приспособление для грубой очистки воды;
• дренаж в систему канализации.

Схема подключения к поверхностному насосу или насосной станции выглядит намного проще, поскольку выполняется блочная установка реле, то есть оно устанавливается в комплексе с насосным оборудованием, также имеется встроенный фильтр грубой очистки и обратный клапан.

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.

Установка гидроаккумулятора в приямке

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

Виды

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.

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.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

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.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Какую модель гидроаккумулятора выбрать?

Производители, реагируя на запросы потребителей, выпускают оборудование различных размеров. «Коридор» показателей объема – 24-1000 литров. Что необходимо учитывать при выборе?

Объем бака зависит от количества потребляемой воды

Определяющим фактором является количество воды, необходимое для обслуживания дома (возможно, и приусадебного участка)

Минимального объема бака – 24 л – достаточно для семьи из 2 человек, если брать во внимание душ, туалет, кухню и полив культур на участке

Более значительное потребление воды требует бака объемом от 50 л. Следует  посчитать, сколько единиц бытовой техники одновременно используют воду, прибавить количество людей, также пользующихся водой, и, исходя их этого, подобрать необходимую модель.

Бывает так, что число пользователей увеличилось или появился новый бытовой прибор, использующий воду. В этом случае следует просто заменить емкость большим по объему баком, так как подключение гидроаккумулятора своими руками – процесс быстрый и несложный.

Стандартное устройство с насосом поверхностного типа

Чаще всего автономная система водоснабжения частного дома предполагает наличие гидроаккумулятора и поверхностного насоса. В этом случае производитель предлагает комплексное насосное оборудования заводской сборки, в составе которого уже имеется гидробак. Однако не исключается возможность размещать мембранный бак вместе с насосом в кессоне или в отапливаемом подсобном помещении

Поэтому важно понимать, как подсоединить глубинный насос к гидроаккумулятору

Схема подключения чаще всего одинакова. Перед гидробаком установлен обратный клапан, исключающий возможность изменения потока воды, далее идет реле давления, которое реагирует на малейшие изменения напора воды. Обязательным элементом в такой системе является манометр, с помощью которого можно контролировать рабочие параметры всей системы.