Гидроаккумулятор для водоснабжения — рассмотрим детально

Сегодня немыслимо представить себе дом без системы водоснабжения. Но иногда бывают случаи, что вода не всегда может добраться до той или иной водоразборной точки. Тогда на помощь приходит гидроаккумулятор, который регулирует давление в сети. Дальше пойдет речь о том, какая схема подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения является эффективной.

Устройство гидроаккумулятора

Что бы не возникало лишних вопросов при сборке гидроаккумулятора своими руками нужно понимать как он устроен. Так как жидкости не сжимаются, в устройстве гидроаккумулятора используется газ.

Схема гидроаккумулятора

Он разбивается на 2 части в одной у нас будет вода, а во второй обычный воздух. Между ними устанавливается резиновая мембрана. Накачиваем одну часть воздухом до определенного давления. Далее подаем воду в гидравлический бак, происходит  повышение давления и мембрана начинает давить и сжимать воздух. Продолжаем подавать воду пока в гидравлическом баке не создастся нужное нам давление. Далее, если мы откроем кран, то вода польется, так как на воду будет давить сжатый воздух.

Заметка: Такая система позволяет экономить на запусках насосов. Насос запускается только при достижении в гидробаке определенного давления. Соответственно насос работает реже, но дольше, что увеличивает его долговечность.

Как видно устройство гидравлического бака очень простое. Единственным узким местом при создании такого агрегата в домашних условия является мембрана, ее самостоятельное изготовление в домашних условиях весьма проблематично. Не у каждого под рукой есть резина нужной формы и качества, да и закрепить ее так чтобы она выдерживала давление весьма проблематично. Но выход есть! Мембрана вовсе и не нужна, мы просто закачиваем сверху воздух под определенным давлением, а так как воздух моментально не смешивается с жидкостью роль мембраны будет выполнять граница между воздухом и водой.

Устройство и принцип действия

Для обеспечения водоснабжения частного дома подключение реле осуществляется одновременно к двум системам: водопроводу, электросети. Подключение прибора желательно провести по отдельной линии, тогда будет гарантирована более длительная и бесперебойная эксплуатация оборудования. Основные элементы электромеханического устройства давления воды для насоса:

  • пластмассовый корпус;
  • муфты для подключения кабеля;
  • клеммы для подсоединения провода заземления;
  • контакты подключения силовых проводов;
  • кнопка ручного выключателя;
  • гайка и пружина регулировки давления;
  • основание;
  • штуцер для подсоединения к системе.

Все управление осуществляется посредством мембраны, которая контактирует с водопроводом и представляет собой тонкую пластинку. Если давление в системе достигает максимального значения, то мембрана мгновенно реагирует и происходит отключение водяного насоса.

Низкий показатель давления не помешает пружине выгнуть пластину в обратную сторону, и произойдет включение помпы. Пружинный блок-реле давления для насоса состоит из двух деталей. В первую входит пружина, которая управляет минимальным значением давления и сдерживает основной напор воды.

Регулировочной гайкой проводится настройка минимального давления. Другой узел представляет собой пружину, которая контролирует максимальное значение, а регулировка осуществляется специальной гайкой. Принцип работы гидрореле заключается в том, что мембрана под действием потока воды проводит смыкание и размыкание контактов, которые включают или выключают помпу.

Происходит это благодаря тому, что реле находится в схеме с гидроаккумулятором, в котором мембрана разделяет воду и сжатый воздух. Когда насос работает, вода через мембрану давит на воздух, создавая некоторое давление, которое уменьшается по мере расхода жидкости. Регулировку проводят, ориентируясь на показания манометра:

  • верхний порог давления — 2,8 кг/см²;
  • нижнее значение — 1,4 кг/см².

Если настройка будет проведена правильно, то оборудование будет работать в автоматическом режиме без участия потребителя. Время от времени необходимо будет зачищать контакты, так как при длительной эксплуатации они окисляются.

Принцип работы гидроаккумулятора

Система водоснабжения, в цепи которой присутствует гидроаккумулятор, работает по определенной схеме.

  • Отталкиваясь от водозабора, которым может быть водопровод, скважина или колодец, вода по трубопроводу подается в аккумулятор, а именно – в резиновую «грушу».
  • В резиновой мембране с помощью регулирующего реле, которое определяет нижний и верхний порог необходимого параметра, насосом создается давление, например, 1–3 атмосферы.
  • После достижения в приборе давления заданного значения насос автоматически отключается.
  • После того как потребитель открывает кран на раковине или включает посудомоечную машину, мембрана начинает выталкивать воду из гидроаккумулятора и подавать ее по сети к водоразборной точке.
  • Когда давление в приборе падает до критически низкой отметки, срабатывает реле и насос автоматически начинает свою работу. Но сначала нужно произвести подключение насоса к гидроаккумулятору.

Количество включений насоса на единицу времени напрямую зависит от объема баллона. Чем меньше бачок, тем с большой частотой будет включаться насос. При таком варианте у насоса и фланца с клапаном быстрее закончатся рабочие ресурсы. Так как на баллон не воздействуют внешние нагрузки, дополнительно фиксировать к полу его не нужно. Для обеспечения устойчивости гидроаккумулятора хватит его собственных ножек.

Подключите использование гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор для насосной станции на 50 литров

Подключение насосной станции предусматривает использование гидроаккумуляторов. Обычно это ёмкость на 50 литров (мембранный бак для систем водоснабжения). Возникает естественный вопрос, для чего такие сложности. Хотелось бы заметить, что данная схема используется во всех «крутых» системах водоснабжения Европы и России.

Основная работа гидроаккумулятора состоит в экономии электроэнергии и срока службы насосной установки. Как это происходит? Сама конструкция гидроаккумулятора  представляет собой временный накопитель давления воды. Обычно у любого владельца возникает необходимость кратковременного открытия крана на кухне или в ванной (помыть руки, намочить тряпку и др.). В стационарном трубопроводе кратковременное открытие крана, не отражается на запуске насосной установки.

В условиях такой эксплуатации насоса, всегда происходит кратковременное его включение. Давление в трубах в любом случае сразу упадёт ниже 4 бар. Как правило, любой запуск электродвигателя насосной станции потребляет большую мощность, соответственно и повышается расход электроэнергии. А также частое включение влияет на срок службы всех деталей агрегата.

Для долгосрочного поддержания необходимого давления в системе применяются специальные расширительные баки. Теперь при кратковременном открытии (использования) крана, смесителя станция запускаться лишний раз не будет. Когда в баке после частых включений упадёт уровень воды, естественно включится насос, пока снова не создастся определённое давление, и так по кругу.

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В одной части гидроаккмулятора 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 гиробаке 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.

Читайте также:  Инструкции по монтажу полипропиленовых труб своими руками

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).

Подключение скважинного насоса без вспомогательного оборудования

Способ подсоединения устройства без дополнительного оборудования допускает его краткосрочную работу под строгим контролем пользователя. Такая схема подключения скважинного насоса объясняет сам принцип запуска агрегата и не может служить эталоном для постоянного применения.

Последовательность действий:

  1. Перед сборкой конструкции необходимо проверить работу электродвигателя. Для этого на 10 секунд подсоединить его к сети и убедиться в отсутствии посторонних звуков.
  2. Низ обсадной трубы оборудовать фильтром грубой очистки.
  3. Через проушины в корпусе с помощью стального троса присоединить механизм к фланцу оголовка.
  4. На всасывающий трубопровод с расстоянием 1-7 м от насоса установить обратный клапан.
  5. Подсоединить питающий кабель.
  6. Аккуратно, без рывков опустить устройство в скважину до касания с грунтом. Затем плавно поднять на высоту 1 м от дна выработки и зафиксировать.
  7. Включить прибор в штепсельную розетку, соединенную с шиной заземления дома.

Обслуживание гидроаккумулятора

Это устройство, постоянно находящееся под давлением и испытывающее динамические нагрузки. Поэтому следить за ним надо всегда, примерно так же, как за состоянием покрышек автомобиля – перед каждой поездкой.

Визуальные осмотры на предмет течи чередуются с замерами давления в камере. Для этого на конце, противоположном входному патрубку, снимается крышка, под которой находится золотник. Через него закачивается воздух или азот. Давление измеряется автомобильным манометром.

Явный признак неисправности устройства – постоянное снижение количества закачанных атмосфер. Скорее всего, нарушена целостность резиновой диафрагмы, и воздух уходит в систему.

Как заменить мембрану аккумулятора:

Принцип работы гидроаккумуляторов

Эти устройства также называют аккумуляторными или напорными баками и гидробаками для систем водоснабжения. Внешне гидроаккумулятор выглядит как металлическая емкость, разделенная внутри на две части при помощи специальной резиновой прокладки – мембраны. Этот элемент прочно закрепляют у горловины бака, где имеется отверстие для поступления жидкости.

На противоположной стороне аккумулятора располагается еще одно отверстие, предназначенное для воздуха. В этом месте устанавливают обычный ниппель, что сделано с определенной целью. Устройство гидробака имеет следующие особенности: поскольку мембрана делит его на два отделения, в одном из них находится вода, а в другом – воздух с определенной величиной давления.

Чтобы узнать этот параметр в резервуаре, пользуются манометром. Некоторые из моделей дополнительно снабжают фильтром с целью недопущения попадания загрязнений внутрь. Мембрану изготавливают из особой резины, отличающейся эластичностью и безопасностью для здоровья человека.

Принцип работы гидроаккумулятора после его подсоединения к водопроводной системе заключается в следующем: жидкость поступает из него под постоянным напором, а это позволяет повысить качество воды из водопровода и обеспечить требуемые условия для функционирования бытовых устройств.

Например, чтобы бесперебойно работала стиральная машина, ванна с гидромассажем и другая аналогичная техника, необходимо поддерживать определенную величину давления в системе водоснабжения. Почти всегда напорные баки укомплектовывают регулирующим устройством, которым является реле давления.

Можно таким образом настроить работу гидроаккумулятора в системе водоснабжения, что он будет включать /отключать подачу воды в прибор в зависимости от величины давления воздуха.

Функционирует он так:

  1. По мере забора жидкости из бака в его воздушной камере понижается давление.
  2. Реле после достижения минимальной отметки давления автоматически подключает насос, чтобы восполнялся объем воды.
  3. В итоге давление в емкости вновь повышается.
  4. Когда максимально возможное значение давления достигнуто, реле отключает водоподачу в бак.

В результате вышеописанный процесс, как работает гидроаккумулятор, позволяет значительно сократить число включений/отключений насоса, что способствует продлению ресурса функционирования техники. Если подключить насосное оборудование напрямую к автономному водопроводу, количество циклов существенно увеличивается.

Наличие напорного бака в водоснабжающей сети обеспечивает ее стабильную работу, а кроме этого, является защитой от возможности возникновения гидроударов. Помимо этого, внутри резервуара все время находится определенный запас воды, который не будет лишним в случае, например, поломки насоса.

Знание принципа, как работает гидроаккумулятор для водоснабжения, позволяет владельцу объекта недвижимости сделать выбор лучшего устройства, после чего организовать его правильный монтаж и последующее обслуживание.

Читайте также:  Бюджетные септики для дачи без откачки — как сделать своими руками

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.

Подключение гидроаккумулятора к системе

В стандартном варианте система водоснабжения загородного дома включает, помимо трубопровода, такие компоненты, как реле давления и обратный клапан, препятствующий току воды в колодец. В ней должны присутствовать манометр, насос и гидроаккумулятор.

Подключение к системе.

Особенности подключения всех указанных элементов сводятся к выбору соединения – со штуцером или более сложным способом.

С пятивыводным штуцером или без

Когда подключается поверхностный насос, то гидроаккумулятор необходимо установить около него, в то время как обратный клапан ставится на всасывающие трубы, а остальные перечисленные компоненты монтируются в 1 связке.

Соединение осуществляется с использованием пятивыводного штуцера. Он представляет собой устройство с выводами разного диаметра, соответствующими перечисленным выше элементам.

Подключение гидроаккумулятора к системе

Выводом диаметра 1 дюйм штуцер устанавливается на бак, чтобы патрубок был направлен вниз, а устройства для контроля давления подключаются к выводам на 1/4 дюйма каждый. Затем добавляются оставшиеся элементы.

Как установить два гидробака на один насос

Иногда в процессе использования конструкции потребление воды увеличивается и обустроенного гидробака не хватает. В таких случаях можно параллельно монтировать еще 1 резервуар.

Перенастройки системы не требуется. Реле давления должно контролировать показатели в том гидроаккумуляторе, в котором было изначально поставлено. Зато повышается надежность системы – при выходе из строя 1 бака, 2-й продолжит работу.

Когда выполняется дополнительное подключение гидроаккумулятора, на вход уже имеющегося нужно установить тройник, к любому из его выходов подсоединить насос, а к 2-му – новый бак.