Насосные станции с гидроаккумулятором

Для того чтобы насос не включался каждый раз при открывании крана, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора процедура несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

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

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти вполовину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В одной части гидроаккумулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.

Конструкция гидроаккумулятора (изображение фланцев)

Предварительная проверка и коррекция давления

Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гидробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.

Подключить манометр к ниппелю

При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.

Какое давление воздуха должно быть

Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.

Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:

Vатм.=(Hmax+6)/10

Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.

Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу

Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).

Как выбрать

Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из пищевой резины (вулканизированные резиновые пластины). Материал корпуса имеет значение только в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.

Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, но лучше — из нержавейки

Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец прогнивает обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.

Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.

Подключение гидроаккумулятора к системе

Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:

• насоса;
• гидроаккумулятора;
• реле давления;
• обратного клапана.

  Схема подключения гидроаккумулятора

В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.

С пятивыводным штуцером или без

Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.

Пятивыводной штуцер для обвязки гидроаккумулятора

Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Поэтому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем необязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.

Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера

Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.

Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы

Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.

Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно так же. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).

Схема подключения гидроаккумулятор к погружному насосу

Как установить два гидробака на один насос

При эксплуатации системы, иногда владельцы приходят к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.

Подключение нескольких гидробаков в одну систему

Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.

Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения можно назвать не только накопителем жидкости, но и защитным элементом, так как одна из его функций – сглаживание гидроударов. В инструкции по эксплуатации насосов есть технический параметр – количество циклов включения и выключения или допустимая частота. С помощью гидробака можно продлить срок эксплуатации оборудования и снизить расходы на ремонт.

Назначение гидроаккумулятора в системе водоснабжения

Гидроаккумулятор накапливает воду и регулирует частоту включений насоса

Гидроаккумулятор – это металлическая емкость для накопления запаса воды. Если бы в системе не было этого важного элемента, насос вынужден был бы каждый раз включаться, когда в доме открывался кран, включалась стиральная машина, или люди пользовались душем. Благодаря запасу жидкости, насос включается реже и экономит ресурс.

ГА имеют разный объем. Он зависит от настроек давления и размера накопительной емкости. В среднем столитровая емкость в рабочем состоянии может вместить 30 – 35 литров жидкости. Эти данные нужны, чтобы определить, сколько воды необходимо запасти на семью из 2, 3 или 4 человек. Чем меньше давление, тем больше воды помещается внутри. При увеличении показателей объем жидкости уменьшается.

Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками не представляет особых сложностей. Это может сделать новичок, предварительно прочитав руководство или посмотрев видеоролик, где на практике показан процесс.

Разновидности устройств

Мембранный накопитель

Различают ГА по месту расположения. Крупные емкости обычно ставят на чердаке частного дома или выше распределительного узла, чтобы сила гравитации воздействовала на жидкость, и она самотеком поступала в трубу. Есть модели гидроаккумуляторов, которые можно устанавливать в любом месте системы, даже ниже уровня водозабора. Процесс поступления жидкости в дом регулируется датчиками и не зависит от гравитации. Древний аналог емкости – водонапорная башня.

Одна из разновидностей ГА не предусматривает наличия внутри бака ничего, кроме воды и воздуха. Количество воздушной смеси нужно постоянно контролировать. Это не очень удобно, поэтому производители выпускают мембранные или баллонные модели.

Мембранные ГА

Внутри гидроаккумулятора расположена резиновая мембрана. По одну ее сторону находится жидкость, по другую – воздушная смесь. Поступление воды внутрь происходит до определенного момента, это зависит от настроек давления. По мере заполнения водного отсека воздух сжимается. Как только давление достигает критического уровня, срабатывает датчик и насос выключается. При открывании крана сначала расходуется жидкость из гидробака. Когда давление понижается, срабатывают нижние настройки и оборудование запускается снова.

Следует различать красные и синие баки. Первые предназначены для закрытых отопительных систем и рассчитаны на меньшее давление. Резина внутри техническая и не предназначена для хранения питьевой воды. В синих ГА мембрана выполнена из пищевой резины.

Баллонные ГА

Баллонный гидроаккумулятор

Баллонные модели имеют внутри резиновую емкость, горловина которой герметично соединена с входным патрубком. Жидкость, поступающая внутрь, не контактирует со стенками емкости, а полностью находится в резиновой груше. Вторая половина бака заполнена сжатым воздухом. Далее принцип действия баллонного гидроаккумулятора повторяет мембранный способ регулировки включения и выключения насоса. Баки объемом свыше 100 литров имеют специальный клапан, через который можно периодически стравливать воздушную смесь.

Горизонтальные и вертикальные модели

Горизонтальное и вертикальное исполнение гидроаккумуляторов существует только для удобства пользования. Если емкость будет установлена в небольшой ванной комнате, лучше купить вертикальную модель, которая займет место до потолка. Есть специальные крепления, позволяющие монтировать ее к стене. Горизонтальные модели устойчивее, но требуют больше места. Их обычно ставят в подвалах или технических помещениях. Имеют ножки и отверстия для фиксации в полу.

Место емкости в системе водоснабжения

В системах водоснабжения гидроаккумулятор располагается после насоса, перед входной трубой. В этом месте он способен контролировать давление и выполнять защитные функции, например, при гидроударе. Гидроудар происходит при резком закрытии крана и одновременно работающем насосе. Жидкость по инерции двигается к выходу, когда ей перекрывают движение, возникает обратная волна. Она сталкивается с набегающей массой жидкости и происходит повреждение труб. Отсутствие встречного потока предохраняет магистраль от разрыва.

Некоторые покупатели путают накопительную емкость с расширительным баком. Второй предназначен для компенсации потерь жидкости при ее нагревании и устанавливается в системах отопления. При испарении жидкости дополнительная порция поступает из водопровода.

При отключении электричества есть небольшой запас воды, который можно использовать для бытовых нужд.

Кроме защитной и накопительной функции ГА служит для поддержания постоянного напора воды в системе. Он может незначительно снижаться, когда в баке заканчивается жидкость и насос вот-вот включится.

Когда гидробак не нужен

В системах полива гидроаккумулятор не нужен, так как при постоянном открытом кране насос будет работать без выключения. Если в данной схеме присутствует накопительная емкость, оборудование будет часто включаться, что приведет к преждевременной выработке ресурса.

При покупке насоса с автоматической системой, предполагающей плавный запуск двигателя, ГА также не нужен. Гидроудар трубам не грозит, так как поток жидкости движется медленно.

Способы и схемы подключения

Схема подключения скважинного насоса к гидроаккумулятору будет зависеть от назначения самого оборудования:

1. При обустройстве холодного водопровода накопительная емкость устанавливается в определенном месте, а датчики давления присоединяются с помощью штуцера на 5 входов. Чтобы вибрации насоса не воздействовали на гидроаккумулятор, его присоединяют гибким шлангом. Такую систему нужно будет периодически осматривать, перед этим сливая воду через кран или расположенную поблизости трубу, врезанную в магистраль.
2. В многоквартирном доме с централизованным водозабором ГА монтируется перед насосом, то есть емкость наполняется из центральной трубы и с помощью насоса транспортируется к потребителям. В данном случае ГА компенсирует низкое давление центральной магистрали.
3. Если в системе имеется бойлер, гидроаккумулятор подключают к нему.

Это самые простые схемы, позволяющие быстро наладить водоснабжение.

Подключение к глубинному насосу

Схема подключения к глубинному насосу

Не всегда технические характеристики скважины позволяют установить в нее мощный погружной насос. Например, если обсадная труба слишком узкая, а скважина глубокая. В такой ситуации необходимо подобрать глубинный агрегат, мощности которого хватает для подъема жидкости с глубины до накопительной емкости. Она может располагаться в кессоне или на поверхности земли недалеко от скважины.

Далее вблизи гидроаккумулятора монтируется еще один насос – самовсасывающий, который будет транспортировать воду в дом. В помещении устанавливается еще один гидроаккумулятор, регулирующий давление в системе и управляющий работой второго насоса.

Вторая емкость должна быть мембранной или баллонной. Чтобы в первой емкости жидкость не застаивалась, ее объем не должен быть очень большим. Подключить гидроаккумулятор к погружному насосу напрямую можно только при полном соответствии параметров скважины и мощности электрического оборудования.

Соединение с поверхностным насосом или насосной станцией

Подключение к поверхностному насосу

У поверхностных насосных станций гидроаккумулятор входит в комплект, поэтому устанавливать дополнительную емкость рекомендуется в том случае, если нужно беречь оборудование от частого включения или иметь большой запас воды по каким-либо причинам. ГА монтируется после станции.

К поверхностному центробежному насосу, к которому не прилагается накопительная емкость, ее можно присоединить с помощью штуцера на 5 выходов:

1. Штуцер подключают к емкости с помощью гибкого шланга.
2. Монтируется манометр и реле.
3. Соединяются контакты манометра, реле с насосом и сетью.
4. Присоединяется насос.

При герметизации соединений лучше использовать паклю, так как ФУМ лента быстро портится. После проверки схемы насосной станции с гидроаккумулятором можно тестировать систему.

Схема с двумя гидробаками

Если в доме появились новые бытовые приборы, потребляющие жидкость, есть смысл добавить в систему еще несколько гидробаков. Их может быть 2 или более. Чем больше, тем реже включается насос и тем дольше изнашивается двигатель.

Все гидроаккумуляторы подключаются параллельно. Преимущество в том, если один из них сломается, все остальные будут выполнять свои функции. Установка дополнительных реле и манометров не нужна – они есть на первой емкости.

Как подключить второй и последующие гидробаки:

• на входе у первого устанавливается тройник;
• к одному выходу присоединяется насос;
• ко второму – следующая емкость.

Для удобства можно использовать металлопластиковые трубы, чтобы емкости можно было расположить рядом, если их больше двух. Менять настройки реле не нужно.

Подключение к водонагревательному элементу системы

При нагревании воды в бойлере происходит повышение давления. В замкнутой системе это может привести к аварии и травмам. Чтобы снизить избыточное давление, устанавливают в качестве расширительного бачка гидроаккумулятор.

Излишки горячей жидкости будут переливаться в ГА, а затем расходоваться для бытовых нужд. Применяются гидроаккумуляторы, мембрана которых предназначена для горячих жидкостей.

Настройки реле давления

Настройка реле давления

Перед запуском системы необходимо правильно настроить реле давления. От этого будет зависеть работа всей системы.

Правила подключения:

• для водопроводной системы должна быть выделена собственная линия электропитания;
• кабель использовать медный двухжильный;
• провода должны быть заземлены, чтобы ток не соприкасался с водой.

Как настроить реле давления:

1. Включить систему.
2. Ориентируясь на показания манометра, с помощью гаечного ключа выставить нижний предел давления, подкручивая большую пружину.
3. Настроить верхний предел с помощью малой пружины.
4. Проверить, как работает система. Если насос не включается или не выключается по настройкам, повторить цикл сначала.

Для удобства разница между нижним и верхним порогом не должна превышать 1 бар. В случае низкого давления мембрана будет сильно растягиваться, что может привести к разрыву. Малая разница между двумя показателями приведет к частому включению.

При гидроаккумуляторах большой емкости можно выставлять разницу между верхним и нижним давлением в 2 или 3 атмосферы.

Для выбора проводов лучше пригласить электрика, чтобы не испортить оборудование.

Уход за гидроаккумулятором

Чтобы продлить срок эксплуатации ГА, необходимо выполнять следующие правила:

• следить за наличием протечек – они могут возникать из-за плохой герметичности или вибраций, передающихся от насоса;
• проверять давление воздуха внутри – его падение может вызвать разрыв резины и подтекание жидкости из воздушного клапана;
• сразу реагировать на неполадки в работе системы, так как проблема может заключаться не только в насосе или ГА.

Чтобы вовремя обнаружить проблему, специалисты рекомендуют раз в полгода проверять детали на предмет износа. Для этого отключают гидробак от системы, сливают жидкость и снимают кольцо, удерживающее мембрану – в этом месте чаще всего происходят надрывы резины, после чего в нее начинает поступать воздух. Заменить грушу не сложно, важно, чтобы она была подобрана аналогично первой и соответствовала по техническим характеристикам.