Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения: варианты и типовые схемы

Достоинства

К первым можно отнести большую его емкость, которая составляет, в зависимости от модели, от 5 до 100 литров. Так что в нем вполне можно хранить воду.

Также его стоимость вполне объективна и доступна всем слоям населения. Например, если цена гидроаккумулятора составляет примерно 15 тыс. рублей, то его пластмассовый аналог на 3 литра стоит не более 4 тыс. рублей.

Наличие этого устройства дает возможность всегда поддерживать нужное давление, при котором могут работать бытовые приборы водоснабжения. Кроме того, применения гидроаккумулятора позволяет увеличить долговечность насоса, так как уменьшается частота его выключений и включений.

Блок защиты от «сухого хода»

Практика эксплуатации насосных станций показывает существование реального риска работы насоса без воды («сухой ход»), что запрещается всеми производителями.  Возникает такая ситуация в следующих случаях:

• дебит колодца/скважины менее  производительности насоса (неправильный подбор насоса);
• пересыхание источников (падение дебита) в засушливый период года;
• неотслеженное опорожнение источника-емкости;
• пропадание воды в источнике-водопроводе, когда насосная станция используется как повысительная.

Представьте ситуацию: давление внутри системы меньше нижнего порогового плюс пропадает подача воды. Насос продолжает «молотить всухую», пытаясь безуспешно поднять давление. Поломка агрегата будет вполне гарантирована. Поэтому станция, укомплектованная блоком защиты от «сухого хода», гораздо надежнее защищена.

В качестве такой защиты может использоваться специальное реле давления, настроенное на низкую величину (менее 0,4 бар), называемое реле «сухого хода». Оно включается рядом с основным реле давления.

Подключение реле «сухого хода».

Ряд производителей предлагают датчики протока, а также  реле протока, иногда именуемые прессконтролями. Последние совмещает функции обычного реле давления, дополнительно фиксирует отсутствие протекания воды через свой внутренний канал, формируя команду отключения электродвигателя насоса с небольшой задержкой относительно момента пропадания потока. 

Прессконтроль всегда можно приобрести отдельно и установить в напорный трубопровод, чтобы фиксировать проток/давление воды. Штатное реле давления станции можно демонтировать. Электрическое подключение блока производится посредством шнура с вилкой и розеткой, является интуитивным, посильным даже неспециалистам. 

Легко ли происходит установка гидроаккумулятора

Дачники сразу паникуют, когда слышат, что гидроаккумулятор надо подключать к системе водоснабжения. Они думают, что неожиданно могут прорваться трубы и тогда весь дачный участок вместе с домом будет заполнен водой. Это не так.

Установка гидроаккумулятора происходит по стандартной и отработанной схеме. По ней интегрировали свои баки множество дачников. И отлично справились с поставленной задачей. Для этого они приобрели все необходимые составляющие в виде ниппелей, насосов и фитингов.

Чтобы поставить его в правильном месте, надо определить параметр расхода воды для всего дома. Определить мощность насоса и объём гидроаккумулятора. Стоит также знать место расположения основных узлов водоснабжения.

Далее вы должны написать список, что вам надо купить для установки бака:

• Шланги;
• Трубы;
• Фитинги;
• Ниппели;
• Краны и так далее.

Потом посмотрите схему установки и просто сделайте всё, как там указано.

С первого взгляда, кажется, что установить бак – это сложная задача. Это не так. Определитесь с местом, посмотрите схемы, которые имеет водопровод. Купите составные элементы для соединения и просто подключите бак к общей системы водоснабжения.

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

• Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
• К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
• Pmax – давление при выключении насоса, бар;
• Pmin – давление при включении насоса, бар;
• Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

Pmax (бар)	Pmin (бар)	Pвозд (бар)	A max (куб.м/час)	K (коэффициент)
3.0	1.8	1.6	2.1	0.25

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Как подключить

Схема подключения гидроаккумулятора. (Для увеличения нажмите)При проведении подключения глубинного насоса, нельзя забывать об обратном клапане.

Он требуется, чтобы не дать возможность имеющемуся воздуху выдавить обратно в скважину воду.

Он должен устанавливаться непосредственно на насос, перед подключением всех остальных элементов.

Вначале следует правильно установить погружной насос. Чтобы это сделать, возьмите веревку с прикрепленным к ней грузом и замерьте глубину вашей скважины. После этого пометьте на веревке место, куда следует опустить насос. Он должен быть установлен на расстоянии не более 30 сантиметров от уровня воды.

Затем шланг насоса, который выходит на поверхность при помощи штуцера, на котором должно иметься пять разъемов, скрепляют с реле давления.

После этого производится подключение водовода и гидроаккумулятора к находящимся на штуцере разъемам. Также к нему подключается, и система при помощи которой производится управление всей системой.

Разумеется, при проведении этого подключения все соединения должны быть тщательно загерметизированы. Это производится при помощи пакли с герметиком или ленты ФУМ, они лучше всего подходят для этих целей. Как видим, схема подключения совсем несложная.

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.

Как правильно выбрать гидроаккумулятор

На какие параметры важно обратить внимание при регулировании давления в системе теперь известно, остается выяснить, каким образом выбрать сам ресивер. Главным рабочим органом любого ресивера является не стальной бак, а резиновая мембрана. От качества этого изделия зависит срок службы гидроаккумулятора

От качества этого изделия зависит срок службы гидроаккумулятора

Для производства мембраны используют разные типы резины, однако наиболее эффективным является материал из изобутана. Чем дольше служит резиновое основание, тем больше срок службы и стального корпуса. Ведь если «груша» будет пропускать воду, то начнется процесс коррозии металла. Вскоре стальной бак проржавеет, и он уже будет непригоден к эксплуатации

От качества этого изделия зависит срок службы гидроаккумулятора. Для производства мембраны используют разные типы резины, однако наиболее эффективным является материал из изобутана. Чем дольше служит резиновое основание, тем больше срок службы и стального корпуса. Ведь если «груша» будет пропускать воду, то начнется процесс коррозии металла. Вскоре стальной бак проржавеет, и он уже будет непригоден к эксплуатации.

Второй немаловажной деталью ресивера является фланец. Зачастую для производства этой детали используется оцинкованный металл. На качественных изделиях толщина металла составляет более 1 мм

Если ресивер оснащен фланцем, толщина стенок которого составляет 1 мм или менее, то срок службы изделия не превысит одного года. Продавец при этом может давать гарантию на товар 1 год, за который и происходит выход из строя фланца. Отремонтировать фланец не предоставляется возможным, поэтому остается только два пути: купить новый фланец и заменить его самостоятельно или же приобрести новый гидроаккумулятор

На качественных изделиях толщина металла составляет более 1 мм. Если ресивер оснащен фланцем, толщина стенок которого составляет 1 мм или менее, то срок службы изделия не превысит одного года. Продавец при этом может давать гарантию на товар 1 год, за который и происходит выход из строя фланца. Отремонтировать фланец не предоставляется возможным, поэтому остается только два пути: купить новый фланец и заменить его самостоятельно или же приобрести новый гидроаккумулятор.

Цвет изделия не имеет значения, так как с течением времени краска начинает облазить. Производители качественных гидроаккумуляторов заявляют о том, что их срок службы составляет не менее 10-15 лет, однако, как показывает практика, этот срок обычно не превышает 10 лет. Чтобы изделие прослужило долгие годы, нужно не только покупать качественный товар, но еще и осуществлять ежегодную профилактику.

Гидроаккумуляторы продаются как в отдельном виде, так и вместе с электродвигателем с насосом. Если у вас нет насоса на водоснабжение, то оптимальный вариант – это купить насосную станцию в сборе. Однако в сборе конструкция будет стоить несколько дороже, нежели покупать все изделия отдельно. При покупке гидроаккумулятора не забудьте о дополнительных комплектующих, без которых установить устройство невозможно.

2

По виду накопления энергии интересующие нас устройства бывают с механическим и с пневматическим накопителем. Первые из указанных функционируют за счет кинетики пружины либо груза. Механические баки характеризуются большим количеством эксплуатационных недостатков (крупные геометрические размеры, высокая инерционность систем), поэтому для бытовых систем водоснабжения они не используются. При этом стоит заметить, что такие устройства не нуждаются в подзарядке и питании от внешних электроисточников.

Агрегаты с пневматическим накопителем более распространены. Они функционируют за счет сжатия воды под давлением газа (либо наоборот) и делятся на следующие виды: поршневые; с грушей или с баллоном; мембранные. Поршневые аппараты рекомендованы для случаев, когда требуется постоянно иметь достаточно большой запас воды (500–600 литров). Их стоимость невысока, но в частных жилищах такие установки эксплуатируются крайне редко.

Небольшие размеры имеют мембранные баки. Они удобны в применении. Их чаще всего используют для систем водоснабжения частных домостроений. Активно применяются и более простые баллонные агрегаты. Такие приспособления просты в монтаже (их установку можно произвести самостоятельно) и обслуживании (при необходимости любой домашний мастер без труда заменит резиновую грушу, вышедшую из строя, либо прохудившийся бак). Хотя потребность в ремонте баллонных гидроаккумуляторов возникает редко. Они по-настоящему долговечны и надежны в эксплуатации.

Мембранный бак для частного дома

По назначению накопительные баки подразделяются на такие типы:

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

А по способу монтажа выделяют вертикальные и горизонтальные агрегаты. И первые, и вторые функционируют абсолютно одинаково. У вертикальных гидробаков объемом более 100 литров обычно имеется специальный клапан. Он дает возможность стравливать воздух из сети водоснабжения. Горизонтальные аппараты снабжаются отдельным креплением. К нему фиксируется наружный насос.

Также расширительные баки для различаются по своему объему. В продаже имеются и совсем маленькие агрегаты, рассчитанные на 2–5 литров, и настоящие гиганты на 500 и более литров. Для частных домов рекомендуется приобретать гидроаккумуляторы на 100 либо 80 л.

Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором

Данная система похожа на предыдущую. Состоит из точки водозабора, подающей трубы, гидроаккумулятора и внутренней разводки. Однако есть некоторые отличия. Устье скважины для защиты от замерзания часто оснащают пластиковым либо стальным кессоном. В нем же допускается установка гидроаккумулятора (если скважина расположена недалеко от дома). Насосы в данном случае используются погружные (лучше выбирать модели со встроенной защитой против холостого хода).

Современные схемы водоснабжения из скважины обязательно содержат комплект автоматики. Он позволяет корректировать и наблюдать за работой водозаборного узла.

Минимальный комплект включат в себя:

1. Реле давления с манометром – поддерживает нужное давление в гидроаккумуляторе.
2. Выключатель поплавкового типа – прекращает подачу электричества на насос, если скважина обмелеет.
3. Защиту от сухого хода – отключает мотор при отсутствии воды в помпе.

На рынке автоматика представлена в нескольких разновидностях. Для самостоятельного монтажа удобнее использовать устройства первого поколения, как наиболее простые и с доступной ценой. Практическая схема водоснабжения дома из скважины с гидроаккумулятором указана на фото ниже.

1 Описание датчика и насосной системы

Датчик давления воды – электрический прибор, обеспечивающий регулировку давления в гидроаккумуляторе для насосной станции. Также оно следит за напором жидкости в трубопроводе и включает, либо отключает подачу воды в бак гидроаккумулятора.

Происходит это благодаря замыканию проводов. Превышение допустимого порога размыкает контакты и реле отключает насос. Падение ниже установленного уровня замыкает контакт устройства, включая подачу воды. Вручную настроить можно как верхний, так и нижний пороги.

Схема работы реле давления

Основные понятия реле давления для системы с гидроаккумулятором:

• Рвкл – нижний порог давления, включение питания, в стандартных настройках равен 1.5 бар. Контакты соединяются, и подключаемый к реле насос начинает закачивать воду;
• Рвыкл – верхний порог давления, выключение питания реле, лучше устанавливать на 2.5-3 бара. Цепь разъединяется, и автоматический сигнал прекращает работу насосов;
• дельта Р (ДР) – показатель разницы давления между нижним и верхним порогами;
• максимальное давление – как правило, не превышает 5 бар. Это значение отображено в характеристиках устройства регулирования для систем водоснабжения и не изменяется. Превышение приводит к поломке оборудования или сокращению гарантийного эксплуатационного срока.

Главным элементом реле давления для гидроаккумулятора является мембрана, реагирующая на давление воды. Она изгибается в зависимости от напора и сообщает механизму о том, насколько поднимается или опускается давление воды в насосной станции. Изгиб переключает контакты внутри реле. Противодействует натиску воды специальная пружина (которая затягивается для регулировки). Пружина поменьше определяет дифференциал, то есть разницу между нижним и верхним порогом давления.

Реле могут быть двух видов. Первый, силовой, напрямую действует на контакты насоса. Управляющий тип взаимодействует с автоматикой станции и уже через неё влияет на работу насоса.

Гидроаккумулятор и реле давления образуют надёжную систему по обеспечению водоснабжения любых помещений, хозяйственных построек, полей и другого. Автоматика для насоса также необходимая часть – благодаря ей становится максимально просто контролировать сбор воды и быстро накачивать жидкость в бак и в трубы.

Устройство реле давления насосной станции

1.1 Регулировка реле давления для гидроаккумулятора

Прежде чем присоединять оборудование к баку, следует проверить работоспособность реле и отрегулировать его. Снимать показания рекомендуется механическим манометром. Он более точек и менее подвержен внутренним поломкам, из-за которых его показания могут не соответствовать действительности.

Далее будет следовать инструкция, как правильно настроить реле давления. В первую очередь, необходимо ознакомиться с паспортом устройства, насоса и бака гидроаккумулятора, чтобы выяснить пределы давления для этих элементов насосной станции. Целесообразней всего при покупке заранее ознакомиться с данными параметрами и подстроить их друг под друга.

Далее следует действовать в следующем порядке:

1. Открыть потребление воды (кран, шланг, вентиль), чтобы благодаря манометру увидеть давление, при котором срабатывает реле и включается насос. Обычно это 1.5-1 бар.
2. Потребление воды отключается, чтобы поднять давление в системе (в баке гидроаккумулятора). Манометром фиксируется предел, при котором реле отключает насос. Обычно это 2.5-3 бара.
3. Отрегулировать гайку, присоединённую к большой пружине. Она определяет значение, при котором включается насос. Чтобы увеличить порог включения надо затянуть гайку по часовой стрелке, чтобы уменьшить – ослабить (против часовой стрелки). Повторять предыдущие пункты до момента, когда давление включения не будет соответствовать желаемому.
4. Регулировка датчика выключения происходить гайкой на малой пружине. Она отвечает за разницу между двумя порогами и принцип настройки такой же: чтобы повысить разницу (и увеличить давление выключения) – затянуть гайку, чтобы уменьшить – ослабить.
5. Не рекомендуется за один раз делать поворот гайки более чем на 360 градусов, поскольку они очень чувствительные.

Принцип работы гидроаккумулятора

На первом этапе, непосредственно перед включением гидроаккумулятора, воздушная камера занимает большую часть объема устройства. При наполнении водой грушевидная мембрана увеличивается в объеме и начинает заполнять внутреннюю часть гидробака, тем самым сжимая воздух. Наполнение длится до того момента, пока давление достигнет определенного предела, предусмотренного настройками реле. После этого реле подает команду на отключение насоса.

При включении крана на точке разбора воды происходит разгерметизация системы, сжатый воздух, оказывая давление на мембрану, способствует выходу воды из гидробака. Когда давление в системе снизится до установленного минимального значения, реле сработает и подаст команду на включение насоса. Вода снова будет поступать в накопительную емкость

Поэтому важно понимать, как правильно установить гидроаккумулятор в системе водоснабжения.

Воздух, поступающий в  мембранный отсек гидроаккумулятора, постепенно накапливается, что делает работу устройства менее эффективной. По этой причине периодически требуется стравливать воздух из мембранного мешка. Современные модели оснащены специальным клапаном для стравливания воздуха. Если оборудование не имеет такой детали, то необходимо примерно через 2-3 месяца проводить профилактические мероприятия в отношении мембранного бака.

Правильно решение проблемы, как подсоединить гидроаккумулятор в системе водоснабжения частного дома, позволит без особых сложностей проводить профилактические работы, разбирать и собирать устройство при необходимости без полного слива воды из системы.