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.
Типы мембранных баков
Прибор со сменной мембраной
Она вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. Вода, заполняющая бак, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью бака. Это защищает металлические поверхности от коррозии, а воду – от загрязнения. Есть модели в горизонтальном и вертикальном исполнении.
Устройства со сменной мембраной отличаются более долгим сроком службы, так как эту деталь можно при необходимости заменить, а металлический корпус не подвержен коррозии, потому что не соприкасается с водой.
Устройство со стационарной диафрагмой
Здесь внутренняя часть бака разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Она не подлежит замене, поэтому при выходе ее из строя оборудование придется менять.
В одной части устройства содержится воздух, в другой – вода, что провоцирует коррозию металлической поверхности. Обычно поверхность покрывают специальной краской, но эта защита не долговечна. Выпускаются горизонтальные и вертикальные модели.
Особенности регулировки гидроаккумулятора
Расширительные баки для водоснабжения поступают в продажу со стандартными настройками производителя — зачастую давление в воздушном отсеке уже установлено на значении 1,5 бар. Допустимое давление всегда указано на этикетке и производитель не рекомендует отклоняться от заданных параметров, особенно в сторону его увеличения.
Перед тем как приступить к регулировке, систему отключают от электросети и закрывают запорные вентили. Мембранный бак полностью опустошают, сливая воду — точный показатель давления можно измерить только при пустом отсеке для воды.
Далее снимают показатели давления с помощью точного манометра. Для этого с золотника снимают декоративный колпачок и подносят прибор. Если давление отличается от требуемого, то его приводят в соответствие, накачивая или стравливая лишний воздух.
Учитывая то, что производитель против отклонений от рекомендованных показателей давления, необходимо еще на этапе проектирования выбрать подходящее оборудование, параметры которого не будут конфликтовать между собой
При регулировке давления в газовом отсеке бака производитель заполняет его инертным газом, например, осушенным азотом. Это предотвращает коррозию внутренней поверхности. Поэтому пользователям также рекомендуется использовать для увеличения давления технический азот.
Настройка давления бака в системе водоснабжения
Давление в баке закрытого типа устанавливается всегда несколько ниже (на 10%), чем уровень давления при запуске насоса. Регулируя давление в устройстве можно корректировать напор воды. Чем меньшим будет давление газа в гидробаке (но не меньше 1 бар), тем больше он будет вмещать в себе воды.
Напор при этом станет неравномерным — сильным при наполненном резервуаре и все более слабым при его опустошении. Чтобы обеспечить сильный и ровный поток воды устанавливают давление в камере с воздухом или газом в пределах 1,5 бар.
Напор воды в водопроводе устанавливается с помощью реле. При настройке давления в расширительной камере необходимо учитывать эти значения
Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя
Расширительный бак, который используется для горячего водоснабжения, изначально не должен содержать воды. Давление в устройстве устанавливается на показателе, который на 0,2 больше чем верхний порог отключения насоса.
Например, если реле настроено на отключение оборудования при показателях давления в 4 бар, то давление в газовом отсеке расширительного бака должно устанавливаться на значении 4,2 бар.
Установленный в обвязке водонагревателя, бак не служит для поддержания давления. Он призван компенсировать расширение тогда, когда происходит нагрев воды. Если установить давление в нем на меньшее значение, то в баке будет постоянно находиться вода.
Популярные модели
Сейчас на рынке представлен огромный ассортимент различных расширительных баков от всевозможных производителей. Модели отличаются друг от друга качеством, размерами, формой и даже цветом, хотя по принципу действия похожи друг на друга. Подобрать бак под конкретную систему водоснабжения труда не составит
Следует обратить внимание на модели баков от следующих и итальянские Elbi, Aquasystem, а также Refix (Reflex), Zilmet. ак рассчитать объем воды в системе отопления, Вы можете прочитать в нашей статье
Преимуществами баков являются полное отсутствие риска появления воздушных пробок в системе и отсутствие контакта воды с воздухом, за счет чего исключено испарение жидкости, а ржавчина не повреждает трубы. Бренд выпускает баки различных объемов – от 6 до 700 литров. Недостаток емкостей заключается в том, что съемные мембраны бывают лишь у установок объемом свыше 24 литров. Кстати, диафрагма выполняется из качественного EPDM – этилен-пропилен-диен-каучука. Баки «Джилекс» экономны, долговечны, недорогие, но при этом надежны и могут иметь различную форму.
Расширительные баки «Джилекс»
Баки Elbi имеют все необходимые документы, в том числе сертификат соответствия и санитарно-эпидемиологическое заключение, позволяющее смело использовать их в жилых домах. Бывают вертикальные, горизонтальные, а также для санитарной воды. Вертикальные емкости относятся к серии AS/AC и имеют сменные диафрагмы, могут быть разного объема – от 5 до 25 литров – и используются в домашних системах водоснабжения, а также в системах полива и других установках, не нуждающихся в мощном напоре воды. Мембраны внутри емкостей выполнены из EPDM, рабочая температура колеблется от -10 до +99 градусов. От коррозии бак защищен стойкой краской.
Баки Elbi горизонтального способа установки относятся к серии AFH и имеют сменные мембраны. Вместимость у них больше, чем у предыдущей серии – от 25 до 100 л воды. Такие установки уже могут применяться и на небольших производствах. Баки выполняются из прочной стали и имеют специальную площадку для крепления насоса.
Баки Elbi горизонтального способа
Баки Refix подходят для использования в системе как технического, так и питьевого водоснабжения и являются отличными гидроаккумуляторами. Все части, контактирующие с водой, защищены от ржавчины, а жидкость прекрасно хранится внутри резиновых груш. Модели DD, DE разработаны для использования в целях водосбережения, применяются в системах питьевого водоснабжения, идеальны для использования в условиях с повышенным уровнем образования ржавчины. В баках серии DE имеется груша, которая заменима только в моделях объемом свыше 50 л. У моделей серии HW, предназначенных для систем индивидуального водоснабжения, есть также ножки для установки на полу и место для крепления насоса.
Баки Reflex
Международная компания Zilmet уже более 50 лет удерживает высокие позиции на рынке оборудования, а в Европе считается крупнейшим производителем расширительных баков. Их устройства Hydro-PRO используются для работы с любой водой в различных типах установок. Оборудование изготавливается из углеродистой прочной и качественной стали, а также при производстве используется специальная внутренняя MIG-сварка, благодаря которой получается избежать повреждений мембран из бутиловой резины. Внутри баки покрыты высокопрочной порошковой смолой, которая предотвращает возникновение ржавчины при длительном контакте с влагой. Диапазон рабочих температур – от -10 до +99 градусов.
Бак расширительный Zilmet, 6л
Баки Aquasystem имеют сменные мембраны и бывают различных объемов – от 8 до 50 литров. Максимальное давление теплоносителя составляет 0,5 МПа, а воздуха – 0,15 МПа. Диапазон рабочих температур оборудования варьируется от -10 градусов до +110. Изготавливаются баки из черной стали, окрашенной порошковой краской.
Расширительный бак Aquasystem
Заменяемая мембрана расширительного бака
В отношении качества оборудования стоит особое внимание уделить каучуку, из которого изготавливается диафрагма. Хорошая резина – не только залог долгой службы оборудования, но и безопасность тех, кто будет пользоваться водой из оборудованной баком системы водоснабжения
Расширительный бак для водоснабжения, коллектор
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.
Вариант #1 – 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) (+)
Датчик дождя делает систему орошения более эффективной: во время осадков насос не функционирует.
- 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.
Вариант #2 – схема с накопительным баком
С появлением технологичных станций с гидроаккумулятором схема стала менее популярной, но все еще используется. Она проста и отличается тем, что между насосом и точками водоразбора находится накопительный резервуар.
Схема системы водоснабжения с накопительным баком. Для обеспечения движения воды по трубам с определенной скоростью и давлением установлен дополнительный циркулярный насос
Одно из условий эксплуатации системы – организация водоочистки. Первый фильтр устанавливается на всасывающей трубе у поверхностных насосов, на самом оборудовании – у погружных. Второй – на входе в дом. Лучше, если это будет комплект из двух фильтров, грубой и тонкой очистки.
После системы фильтрации устанавливают накопительный бак, и уже от него идет труба (или трубы) к точкам водоразбора.
По традиции бак устанавливают как можно выше – например, на чердаке. Высокое расположение повышает давление в системе, которая будет функционировать даже при отсутствии электроэнергии
Накопительный бак – любой резервуар, подходящий по объему. Раньше использовали металлические оцинкованные цистерны, сейчас – пластиковые емкости различной конфигурации. Они оснащены одним входящим патрубком, для подачи воды из скважины, и двумя выходящими – для разводки по потребителям и сливным.
Сверху бак прикрыт откидной крышкой, которая защищает жидкость от мусора и пыли. Убрав крышку, можно проанализировать состояние резервуара и воды, которая в нем хранится. При сильном загрязнении жидкость выпускают через сливной патрубок, а бак моют.
Главный контролирующий элемент – поплавковый механизм. Как только уровень воды достигает максимальной отметки, входной патрубок перекрывается, и подача в резервуар прекращается. При низком уровне, напротив, входное отверстие открывается и вода начинает поступать в бак.
Пластиковый накопительный резервуар, установленный на чердаке. Он легче по весу, чем металлическая емкость, поэтому монтировать его гораздо удобнее. Чтобы вода не замерзла, в северных районах стенки бака утепляют
Плюс использования накопительного бака: всегда есть запас воды, которая подается под небольшим давлением, даже если все насосы отключены. Минус – сложности в установке. Объемные баки требуют пространства и основания, которое выдержало бы их вес.
В случае устройства систем для круглогодичной эксплуатации, чердак или хотя бы сам бак, размещаемый в неотапливаемом чердачном пространстве, должен быть утеплен.
Во избежании перелива и затопления расположенных ниже этажей накопители в обязательном порядке снабжаются переливными трубками. В случае превышения допустимого объема вода через устроенное в верхней трети бака переливное отверстие будет стекать по подключенной к нему трубе в канализацию.
Виды мембранных баков
Гидробаки могут быть установлены в системе водоснабжения разного назначения.
В частности, речь идет о следующем:
- Обеспечение потребности в горячей и холодной воде.
- Системы отопления частного дома.
В первом случае мембранный бак позволяет продлить срок службы насосного оборудования за счет установленного режима включения и выключения и защищает систему от разрушительного воздействия гидроударов. Второй вариант предполагает использование гидробака в качестве расширителя, который вмонтирован в закрытую отопительную систему и является ее неотъемлемой частью.
По конфигурации гидробаки делятся на горизонтальные и вертикальные модели. Стоит отметить, что конфигурация емкости не оказывает влияния на принцип ее работы и подключение погружного насоса к гидроаккумулятору.
Отличительной особенностью гидробаков вертикального типа является специальный клапан, через который осуществляется стравливание лишнего воздуха. Причем в большинстве случаев клапаном оснащены модели объемом более 50 литров. Клапан вмонтирован именно в верхнюю часть емкости, так как воздух, поступающий в мембранный отсек вместе с водой, имеет свойство накапливаться вверху камеры.
В поисках ответа на вопрос, где установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, важно понимать, что устройства горизонтального и вертикального типа характеризуются одинаковой эффективностью и функциональностью
Поэтому при выборе устройства в первую очередь во внимание принимаются габариты помещения, где планируется установка устройства.
Открытый бачок
Все излишки в системе постепенно выталкиваются в это приспособление, поэтому зачастую их устанавливают в самой высокой точке постройки, часто я видел такое оборудование на крыше, они были утеплены специальными материалами.
Несколько сотен грамм в небольшой схеме отопления могут привести к значительным поломкам, выдавливаются прокладки, нарушается целостность труб. Поэтому без таких агрегатов обеспечить действенный и безопасный процесс не получится.
Устройство и принцип работы
Подобные модели достаточно просты в изготовлении, чем мембранные баки, их зачастую конструируют самостоятельно, для этого нужен металл и навыки в сварном деле. Если сказать проще, то для реализации задуманного можно использовать даже пустую канистру, необходимо лишь правильно подвести трубопровод, и обеспечить герметичность соединений.
Принцип действия также незамысловат, в процессе расширения лишний теплоноситель заполняет резервуар, а после остывания возвращается в систему.
Как рассчитать объем
Поскольку жидкость контактирует с воздухом, она будет постепенно испаряться, без участия человека устранить все нюансы процессов не получится. Для просчета объема существуют специальные формулы, используя их, можно достаточно быстро и точно вычислить нужный размер открытого расширительного бака. Изначально находится увеличение жидкости при повышении температуры, а затем эти показатели округляются в большую сторону.
Подключение
Благодаря доступности такие приспособления пользуются спросом на протяжении многих лет, их устанавливают зачастую на крышах частных домов. Существуют самодельные конструкции как прямого, так горизонтального строения. Они могут располагаться в стоячем положении или крепиться к дымоходной трубе для беспрепятственного ремонта.
Не исключается вынос агрегата в жилые помещения, найти верхнюю точку можно достаточно просто, но я не считаю это решение максимально эстетичным для интерьера комнаты, такие манипуляции лучше производить исключительно в бытовых помещениях.
Схема подключения гидроаккумулятора
В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.
Схема обвязки повысительной насосной станции
Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.
На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.
Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.
Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.
Схема для погружного насоса
Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.
При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.
Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.
Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.
Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю
Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.
Подключение гидроаккумулятора к насосной станции
Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.
Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.
Назначение гидроаккумулятора
Гидроаккумуляторы часто путают с расширительными баками, даже несмотря на принципиально различные проблемы, которые эти устройства решают. Расширительный бак нужен в системах отопления и горячего водоснабжения, так как теплоноситель, перемещаясь по системе, неизбежно охлаждается и его объем меняется. Расширительный бак настраивается при «холодной» системе, а когда теплоноситель прогревается, то его избытку, который образуется из-за расширения, есть куда уйти.
Гидроаккумулятор нужен для совсем других целей: если он не установлен в системе водоснабжения, то насос будет активироваться каждый раз, когда открывается какой-либо кран. Если это происходит часто, то не только насос, но и вся система быстрее изнашивается, так как каждый раз скачками повышается давление – случается, так называемый, гидроудар.
Как итог, гидроаккумулятор устанавливается с той целью, чтобы избавиться от гидроударов и продлить срок службы системы в целом. Кроме того, у гидроаккумулятора есть и другие функции:
Создает определенный запас воды (полезно, если отключили электроэнергию).
Если возникают частые перебои с водой, то гидроаккумулятор можно объединить с накопительным баком
- Уменьшает частоту запуска насоса. Резервуар наполнен небольшим объемом воды. Если расход небольшой, например, нужно помыть руки или умыться – вода начинает течь с бака, при этом насос остается в выключенном состоянии. Активируется он после того, как воды остается совсем мало;
- Поддерживает стабильное давление в системе. Чтобы эта функция исполнялась исправно, предусматривается элемент, называемый реле давления воды, способный в строгих рамках держать заданное давление.
Все преимущества гидроаккумуляторов делают это устройство обязательным элементом любой автономной водопроводной системы в загородных домах.
Давление в гидроаккумуляторе
В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.
Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.
Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.
Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак
Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.
