Разновидности накопительных баков для водоснабжения частного дома

Виды гидроаккумуляторных баков

В настоящее время в продаже имеется большое количество гидроаккумуляторов, различающихся между собой рабочими параметрами. Среди критериев их классификации следует назвать:

• Способ установки.
• Объём накопительной ёмкости.
• Наличие дополнительного оборудования.
• Предназначение.

Устройства могут монтироваться двумя способами: горизонтальным и вертикальным. Горизонтально устанавливаются гидробаки относительно небольшого размера – ёмкостью до 50 литров. Они ставятся на прочную поверхность, при этом бак находится в горизонтальном положении. Более объёмные гидроаккумуляторы обычно подвешиваются на стену на специальных кронштейнах.

Как правило, для горячей воды красный гидробак, для холодной синий.

По предназначению гидробаки бывают для холодного и горячего водоснабжения. Модели, предназначенные для перекачки горячей воды, работают в комплексе с большими бойлерными станциями и водогрейными котлами. Своей работой они обеспечивают необходимый напор в системе подачи горячей воды. Использовать для этих целей можно только устройства, способные выдерживать постоянную работу при повышенных температурах.

Этапы монтажа

Накопительный резервуар устанавливают только на специально подготовленную площадку. Это может быть сварная рама либо бетонная армированная конструкция. Они должны выдерживать вес полностью наполненного бака. Если монтаж резервуара будет проводиться на чердаке, такие работы необходимо учитывать еще на этапе проектирования коттеджа, иначе несущие стены могут не выдержать массы накопителя с водой.

Как только емкость установлена, нужно подключить к ней входной и выходной патрубки. Первый может иметь любое сечение, поскольку жидкость подается под давлением. Для выходного патрубка лучше брать шланг размером (диаметром) в 1,5-2 раза больше, чем просвет магистрали.

Схема подключения предусматривает наличие в ёмкости негерметичного типа поплавкового выключателя. Здесь же на ввод нужно установить обратный клапан, который предотвратит отток жидкости в источник. Перед ним ставят запорный вентиль.

При монтаже емкости следует обязательно позаботиться о её утеплении. В грунте это можно сделать с помощью керамзитной обсыпки. Для верхней установки бака желательно иметь теплый чердак или обматывать ёмкость теплоизоляционными материалами. Также нужно качественно утеплять трубопровод.

Емкость и насосная станция

В качестве аккумулирующего резервуара используется пластиковый цилиндрический бак объемом 0,5 м3, сечением 640 мм и высотой 1840 мм, с толщиной стенки 5 мм.

Насосная станция состоит из:

1. Насоса JEX 500 с низкими показателями излучения шума, способный обеспечить давление в системе до 4 бар. При применении в квартире шумного агрегата может возникнуть конфликты с соседями, вплоть до судебных разбирательств.
2. Ресивера на 24 литра. Существенно снижает гидроудары на насос, возникающие в процессе разбора воды, а так же увеличивает ресурс двигателя.
3. Специального бронзового пяти конечного переходника, при помощи которого происходит коммутация всех компонентов станции.
4. Трубки с армирующей оплеткой, предназначенной для соединения насоса и мембранного бака.
5. Автоматического блока (реле давления) для работы насоса в определенном диапазоне давления.
6. Манометра. Этот прибор является не обязательной атрибутикой для станции, но на основании его показаний можно проконтролировать герметичность контура и настроить, в случаи необходимости, блок автоматики.

Насосная станция.

Высота потолка в помещении где установлена описываемая система водоснабжения — 2,5 м. Это расстояние позволяет установить станцию с габаритами 600 Х 400 Х 400 над накопителем. Для ее крепления используются кронштейны от кондиционеров, а в качестве вибрационной прокладки применяется резиновый шланг диаметром 32 мм и длинной 400 мм, разрезанный вдоль.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумуляторы для водоснабжения — баки, предназначенные для создания запаса воды и ее подачи с избыточным давлением. При этом гидроаккумулятор, в отличие от накопительного бака, может быть установлен в любой точке контура водоснабжения (в том числе ниже точки водоразбора).

Устройство

Как устроены мембранные  баки для водоснабжения — гидроаккумуляторы?

Внутри стальной емкости находится упругая резиновая мембрана, отделяющая водяной резервуар от воздушного. Часть бака заполнена воздухом или азотом; давление в ней можно стравить или увеличить с помощью обычного велосипедного насоса или автомобильного компрессора через золотник.

Устройство мембранного гидроаккумулятора

Эффективный объем гидроаккумулятора (то есть запас хранящейся в нем воды) заметно отличается от его полного объема, указываемого производителем. Например, гидробаки для систем водоснабжения 100 литров вмещают лишь 30-45 литров воды в зависимости от давления в водопроводе.

Эффективная емкость гидроаккумулятора в зависимости от давлений включения и выключения насоса

Подключение

Установка гидробака систем водоснабжения возможна в любой их точке. Единственное ограничение — монтаж гидроаккумулятора в непосредственной близости от насоса (менее 8 диаметров водопровода) нежелателен, поскольку возникающие при работе крыльчатки турбулентности будут вызывать непрерывную вибрацию упругой мембраны и тем самым заметно уменьшат ее ресурс.

Схема автономного водоснабжения с насосом и гидроаккумулятором

Кроме собственно гидроаккумулятора, схемы водоснабжения с гидробаком включают:

Насос, отвечающий за подачу воды под давлением;

Поверхностные насосы проще в обслуживании, но могут поднять воду с глубины не больше 7-8 метров. Это ограничение вытекает непосредственно из законов физики: перепад давления в одну атмосферу (то есть между атмосферным воздухом и  гипотетическим абсолютным вакуумом во всасывающем патрубке насоса) способен поднять водяной столб на высоту в 10 метров. Поскольку создаваемое крыльчаткой разрежение не дотягивает до вакуума, фактический результат несколько меньше теоретически возможного.

Расчет высоты водяного столба при перепаде давлений в одну атмосферу

• Обратный клапан. Он монтируется в нижней точке водозабора (на всасывающем патрубке поверхностного насоса или непосредственно на погружном насосе). Задача клапана — перекрыть воде путь из водопровода;
• Реле управления насосом с датчиком давления. При расходе воды (и связанном с ним падении давления в гидроаккумуляторе и в водопроводе в целом) реле включает насос, а при достижении давлением заданного уровня (обычно 3-5 атмосфер) — выключает.

Электронный блок управления погружным скважинным насосом

Оборудование и материалы

Многие задаются вопросом, как сделать водопровод своими руками. Это вполне по силам каждому, у кого есть желание разобраться в его устройстве.

Подбор оборудования осуществляется после определения источника. Для подключения к центральному водопроводу достаточно труб и перекрывающих кранов. В месте подключения желательно установить колодец, но можно обойтись и без него. Определяется это техническими условиями, выдаваемыми водоканалом.

В случае автономного варианта схема водоснабжения значительно усложняется. Потребуется различное оборудование, для подъема и очистки.

Насосное оборудование

Для подачи воды применяется погружной или поверхностный насос. Поверхностные насосы гораздо дешевле погружных и можно приобрести сразу с гидроаккумулятором, называется эта установка – насосная станция. Их легко обслуживать, а обсадная труба скважины может быть небольшого диаметра, достаточного для прохождения водозаборного шланга с наконечником-фильтром.

Насосные станции подходят для забора воды из поверхностных источников. Так же их устанавливают, если напор в центральном водопроводе очень низкий и не устраивает потребителя.

Если глубина до поверхности воды в скважине (колодце) более 5 метров, то выбор, однозначно остается за погружным (глубинным) насосом.

При выборе насоса учитывается:

• высота подъема воды (напор) от глубины нахождения насоса до самой верхней точки водоразбора в доме;
• необходимый часовой расход (литр/мин.), с учетом количества пользователей;
• диаметр насоса, с учетом диаметра обсадной трубы скважины:
• тип насоса: вибрационный, вихревой, скважинный, центробежный (последние 3 насоса – разновидность центробежного).

Вибрационные насосы недорогие, но их не рекомендуется применять в скважинах, из-за создаваемой в окружающей среде вибрации, пригоден только в колодцах. Самым надежным выбором является вихревой насос. У него наименьшие требования к чистоте воды.

Важно: в каждом конкретном случае, с учетом типа скважины, чистоты воды, глубины подъема, правильный выбор может сделать, только специалист, имеющий опыт эксплуатации насосов в данной местности.

Гидроаккумулятор

Для каждого электродвигателя самым тяжелым моментом является пуск в работу. Повышенные токи в 7 раз, малый крутящий момент, пуск под нагрузкой, все это значительно сокращает срок его службы. Чтобы насос не запускался часто, из-за стакана воды, минутного мытья рук, спуска в унитазе, утечек в сети и по прочим мелочам, обязательно устанавливается гидроаккумулятор.

И чем больше объем бака, тем лучше для насоса. Как, впрочем, и для пользователей, на случай отключения электроэнергии

Его установка обязательна, а исправное состояние очень важно

Объем гидроаккумулятора для водоснабжения определяется по специальному расчету. Упрощенно, можно выбрать по производительности насоса в минуту, если насос подбирался с учетом числа пользователей. Полученный результат, это минимальный объем. Если место позволяет установить бак большего объема, стоит взять на пару размеров больше. Размерность баков у каждого производителя своя. Данный ряд, служит для примера, объем указан в литрах: 8, 10, 12, 18, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 80, 100 и более.

Нужно иметь в виду, что полезный объем бака, то есть объем воды, который он отдаст, при выключении питания, всего 1/3 от его объема. Это при условии, что воздушная камера, имеет давление в свободном состоянии, на 0,2 бара ниже, чем давление выключения насоса. Хозяева закачивают воздух выше этой величины, следовательно, отдаст бак еще меньше.

Накопительные баки для воды

По сути, это тот же гидроаккумулятор, только гораздо больших размеров. Если гидроаккумулятор служит для защиты насоса от частых включений, то накопительный бак-аккумулятор, служит еще и для создания резервного запаса воды. Но не стоит обольщаться, бак в 500 литров, сможет отдать полезной воды не более 225 литров, при правильном давлении в воздушной камере.

Поэтому проще и дешевле установить простой бак, необходимого объема, но брать из него воду придется ведром. Можно установить на чердак, но напора будет не хватать, а в зимнее время потребуется позаботиться, чтобы вода не замерзла.

Совет: установив систему автоматического дополнения накопительного бака можно обеспечить бесперебойное водоснабжение дома.

В каких случаях выручит накопительный бак

Современному человеку мало, чтобы в доме просто была вода. Нужно, чтобы она текла из крана, причем с хорошим напором для нормальной работы водоразборных устройств. И в некоторых случаях обеспечить такую работу может только бак накопительный для водоснабжения, встроенный в систему.

Какие это случаи:

Когда на участке или рядом с ним нет никаких источников водоснабжения, и их устройство невозможно. В такой ситуации возможно только водоснабжение накопительным баком, который периодически наполняется из автоцистерны.

Схема водоснабжения привозной водой

Когда в доме централизованное водоснабжение от городской или поселковой сети, но вода подается с частыми перебоями или по определенному графику.

При частых отключениях выручит водоснабжение из накопительных баков

Когда у вас своя скважина или колодец, но они обладают малым дебитом и не могут обеспечить ваши потребности в любой момент, потому что вода в них при длительном непрерывном заборе пропадает.

Схема водоснабжения из скважины с недостаточным дебитом

Когда часто случаются отключения электричества, без которого не может работать ни один насос.

В этом случае выход один: самотечная система водоснабжения от накопительного бака, установленного на возвышении

В любой из этих ситуаций запас воды, накопленный в баке ранее, позволит вам не испытывать дискомфорта от её отсутствия от нескольких часов до нескольких дней. Это зависит от объема емкости, количества пользователей и привычного расхода.

Разновидности

Накопительные баки классифицируются по нескольким признакам:

• форма емкости: круглая, цилиндрическая, прямоугольная, нестандартная;
• конструкция: открытая и закрытая;
• материал выполнения: пластик, нержавеющая сталь, металл, полипропилен;
• внутренняя вместимость: 7, 20-30, 50 литров, а также большие емкости на 80, 100, 200, 250, 500 л;
• предназначение: для горячего водоснабжения с электрическими водонагревателями, для холодного водоснабжения, для отопления и систем орошения;
• способ монтажа: размещение по вертикали и горизонтали, внутри помещения и под землей, настенный.

Форма и объем

При расчете вместимости накопительного бака необходимо учесть следующие факторы.

1. Расходную норму жидкости: все потребляют воду по-разному, поэтому советовать конкретные значения нельзя. Для приблизительных расчетов можно взять среднестатистические значения.
2. Производительность основного источника воды. Многое зависит от количества жидкости, которое поступает из источника.

Материалы

Накопительный бак изготавливается из нержавеющей стали или пищевой пластмассы. Материал должен быть высокого качества, в противном случае в питьевой воде будут присутствовать различные токсичные химические элементы, вредные для здоровья человека.

Способы монтажа

Монтаж накопительного резервуара выполняется поэтапно:

• подготовка основания под водяную емкость;
• установка накопительного бака на основу;
• монтаж поплавкового крана;
• проделывание отверстий для трубопроводов;
• вставка запорных вентилей;
• монтаж переливной трубы, которая выводится в канализацию и закрепляется к стенкам резервуара;
• присоединенный бак проверяется на герметичность;
• утепление бака с помощью полистирола или минеральной ваты.

Рассмотрим более подробно конструктивные особенности бака.

1. Всасывающий патрубок должен иметь поплавковый кран. В том случае, если жидкость перекачивается из скважины, используется поплавковый выключатель.
2. При поломке поплавка ниже всасывающего патрубка врезают переливной трубопровод, который ведет к канализационной системе.
3. На всасывании устанавливается фильтрующий элемент. Они выпускаются нескольких видов: сетчатые, центробежные фильтры-насосы и циклоны. Сетчатый фильтр устанавливается при перекачке исключительно чистой воды, а другие – для грязной. Сетчатый рекомендуется устанавливать на нагнетательной линии.
4. В резервуарах с непрозрачными стенами устанавливают уровнемеры для определения оставшегося объема воды.
5. Необходимо позаботиться о способах удаления осадка. Подземные резервуары очищают через верхний люк. Резервуары, установленные наверху, предусматривают дренажные трубы, которые врезаются у днища сосуда.
6. Резервуар заполняется с помощью насадки для душа или лейки, что позволит избежать смешивания чистой воды с осадком.
7. Наверху емкости предусматривается вентиляционный трубопровод или дыхало. Его гнут таким образом, что входной патрубок располагался снизу. На входе дыхала устанавливают сетку для предотвращения попадания в резервуар засорений.

Принцип работы гидроаккумулятора и подключение насоса

Из колодца насос качает воду в резервуар гидроаккумулятора по водопроводным трубам. Процесс накачки длится до тех пор, пока давление не достигает установленной отметки. Регулировать отметку можно на реле давления воды для насоса.

Как правило, реле давления воды для насоса стоит на отметке 1-3 атм. Когда достигнута отметка, насос самостоятельно отключается. Частота включений и отключений насоса зависит от вместительности гидроаккумулятора.

Монтаж гидроаккумулятора проводится специалистами. От места положения аппарата корпус не пострадает, но нежелателен монтаж в помещениях с повышенной влажностью воздуха. Установка гидроаккумулятора должна проводиться согласно с инструкциями к устройству, в противном случае система будет давать сбой. Ни в коем случае не устанавливайте аппараты с видимыми внешними повреждениями.

Перед установкой определитесь с оптимальным местом, где будет стоять устройство, учитывайте вес оборудования вместе с водой. Есть ряд случаев, когда может потребоваться экстренное сливание воды с гидроаккумулятора, поэтому об этом следует тоже позаботиться заранее. Помещение, в котором будет находиться гидроаккумулятор, должно быть теплым, так как замерзание воды в нем недопустимо.

Подключение гидроаккумулятора проходит в несколько этапов:

Изначально проводят проверку давления, которое создается воздухом внутри бака, оно обязательно должно быть в диапазоне от 0,2-1 бар.
Далее проводят проверку оборудования и присоединяют штуцер к баку
Соединением может служить жесткий шланг.
По очереди присоединяют остальные элементы аккумулятора, такие как манометр, реле, труба, которая ведет к насосу.
Проводят тестирование всей системы на отсутствие протечек, особое внимание нужно уделить местам соединения. Выполняя включения воды, нужно следить за герметичностью резьбовых соединений
Чтобы плотность прилегания была больше, можно использовать герметик.
Схема подключения реле давления требует особой тщательности

Внутри бака, а именно под его крышкой, есть надписи на контактах «сеть» и «насос», очень важно не спутать провода при подключении реле давления к насосу (рис. 2).

Рисунок 3. Клапан.

Вариант подключения погружного насоса в водопровод несколько отличается от схемы подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения поверхностного типа. Погружной насос от поверхностного вида принципиально отличается тем, что корпус оборудования находится там, откуда будет качаться вода, это может быть скважина. В такой системе главную роль играет клапан, он предназначается для страховки водопроводной системы от того, что вода будет постоянно убегать обратно в скважину (рис. 3).

Сперва клапан устанавливают, а уже потом начинают подключать глубинный насос в водопровод. В гидроаккумуляторах больше 100 л используют особый клапан, который предназначается для стравливания воздуха, выделяемого из воды. Большое давление может легко повредить одноступенчатый клапан, поэтому используют двухступенчатые клапаны и усиленное соединение.

Конструкция

Накопители для водоснабжения изготавливают из пищевой «нержавейки» (марка стали – 12Х18Н10Т) либо из пищевой пластмассы.

Материал обязательно должен быть качественным, иначе в воду будут попадать нежелательные химические соединения, что вредно для здоровья людей, потребляющих данную воду.

Особенности конструкции:

1. На входной трубе устанавливают поплавковый кран из тех, какие применяют в бачках унитазов. Если вода в бак закачивается из собственной скважины или колодца, вместо крана устанавливают поплавковый выключатель для насоса.
2. На случай поломки поплавкового механизма ниже входного отверстия врезают переливную трубу, подсоединенную к канализации.
3. Также на входе необходимо поставить фильтр. Существует несколько разновидностей: сетчатые (грязевики), циклоны и центробежные фильтры-насосы. Первая группа применяется при относительно чистой воде, остальные две – при высокой загрязненности. Сетчатый фильтр следует установить и на выходной трубе. Лучше, если он будет расположен на вводе главной трубы в дом непосредственно перед разводкой.
4. В бак с непрозрачными стенками врезают уровень. Он поможет определить, хватит ли воды, к примеру, для стиральной машины.
5. Необходимо обеспечить возможность удаления осадка. Подземные емкости, как уже было сказано, чистятся через расположенный сверху люк. Баки, предназначенные для установки наверху, оснащаются дренажной трубой, которая врезается у самого днища.
6. Заполнение бака следует осуществлять чрез рассеиватель — насадку для душа или садовой лейки. Это предотвратит перемешивание воды с придонным слоем, содержащим осадок.
7. Сверху в емкость врезается вентиляционная труба (дыхало). Она должна быть изогнута так, чтобы входное отверстие было направлено вниз. На входе в вентиляционную трубу следует закрепить сеточку, предотвращающую попадание внутрь бака мусора и насекомых.

Труба для вентиляции должна иметь достаточно большой диаметр. Также необходимо следить, чтобы ее фильтр не был забит всевозможным мусором, например, тополиным пухом. Если слить воду из бака без доступа воздуха, атмосферное давление может сплющить его, как консервную банку.