Как самостоятельно изготовить гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Место в системе водоснабжения

Если бы работа хозяйственно-бытового водопровода обеспечивалась одним только насосом, тому приходилось бы включаться каждый раз, как только кто-либо из пользователей открывал кран.

Такой режим привел бы к скорой выработке ресурса электродвигателя, поскольку момент пуска является для него наиболее тяжелым.

В паспорте насоса даже указывается такой параметр, как предельно допустимая частота включений.

Даже для самых выносливых электродвигателей она составляет не более 15-ти запусков в течение часа, для всех остальных – 10 или менее.

Вот этим-то и обусловлено применение ГА. Он накапливает не только воду, но и давление, необходимое для комфортного пользования водопроводом. При этом режим работы насоса выглядит совсем по-другому: он работает дольше, но — самое главное – реже включается.

Попутно мембранный или баллонный накопитель выполняет еще одну важную функцию: он выступает в роли демпфера, сглаживающего гидроудары.

Однако, в системах водоснабжения ГА нужен не всегда. Вот в каких случаях без него можно обойтись:

  1. Если вода расходуется длительными циклами: типичный пример – полив огорода. Тут ГА не просто не нужен – он противопоказан. Имеющийся в нем запас воды будет расходоваться очень быстро и насосу придется часто включаться, чтобы его пополнять. При отсутствии же ГА агрегат будет спокойно работать в стабильном режиме.
  2. Если насос оборудован новейшей автоматикой, в которой предусмотрены функция плавного запуска двигателя и регулирование его мощности в зависимости от давления в системе.

На срок службы такого насоса частота включений не оказывает никакого влияния. Считается, что станцию на базе такого агрегата ГА можно не оборудовать.

Подключение гидроаккумулятора для поверхностного насоса

Подключение такого типа происходит в несколько определенных этапов

Следует обратить непосредственное внимание на уровень давления, что внутри. Оно обязано быть несколько большим нежели, показатели, что есть на реле, ориентировочно до одного бара

Подготовка к подключению

Потребуется специализированный штуцер, ориентированный на пять выходов, что предназначается для соединения с устройством гидроаккумулятор, манометром, реле и, естественно, с насосным агрегатом. Подготовьте манометр, паклю и реле для настройки-регулирования давления. Произведите подсоединение штуцера с бачком, для чего можно вполне использовать любой шланг, что оснащен пропускным клапаном.

Поочередно интегрируйте оставшиеся элементы. Протестируйте, естественно, после соединения систему на наличие возможных протечек

Обратите предельное внимание на все соединения, что достаточно важно

При подключении всех устройств обратите непосредственное внимание на все метки, что присутствуют. Не перепутайте провода, что предназначены для контактов под крышкой.
Они обозначаются как «Насос» и «Сеть», обратите также и на эти показатели внимание

Если же вы не обнаружите такие метки, то обратитесь к высококвалифицированному профессионалу-специалисту для осуществления подключения.

Схема погружного типа различима лишь тем, что процесс всех выполняемых соединений заключается в особенности подключения именно внутри источника.

Настройка реле

Чтобы понимать принцип работы реле давления на гидроаккумуляторе, не нужно обладать специальными знаниями – всё довольно просто. Вплоть до полного заполнения в бак с мембраной (или грушей) подаётся вода под напором, что вызывает рост давления в системе. Когда оно становится максимальным, срабатывает реле и подача воды прекращается. По мере эксплуатации давление начинает падать, а по достижении минимального порога снова срабатывает реле и активизируется подача воды. Вышеописанный цикл повторяется до тех пор, пока система находится в исправном состоянии.

Многие люди ошибочно представляют себе процесс монтажа реле чем-то заоблачно сложным. На самом деле это далеко не так. Любой владелец жилья в частном секторе, у которого в распоряжении есть колодец или артезианская скважина, вполне может справиться с этой задачей самостоятельно. Главное – отнестись к этому с умом и терпением. В конце концов, водоснабжение частного дома – это жизненно важная вещь.

Стоит понимать, что реле – это «промежуточное звено» между водопроводной системой и системой электроснабжения. Очевидно, что на данном приборе лежит огромная ответственность

По этой причине ко всем нюансам (а их не так уж и много) стоит отнестись с максимально возможным вниманием. Чтобы обезопасить систему, рекомендуется выделить отдельную линию электропитания

Для подключения стоит использовать двухжильный медный кабель. Провода необходимо заземлять и хорошо изолировать: речь идёт о взаимодействии тока и воды, а это сочетание для человека всегда опасно.

Проводку необходимо соединить с контактной колодкой через перфорации на корпусе. Далее, согласно инструкции, следует соединить фазу, нулевой провод и заземление с соответствующими клеммами. Нужно быть внимательным и осторожным, весь процесс монтажа реле должен происходить в обесточенной среде. Необходимо позаботиться об этом заранее. Ни в коем случае не стоит пренебрегать элементарными правилами техники безопасности.

Для регулировки реле давления на гидроаккумуляторе потребуется качественный, высокоточный манометр, способный в точности до десятой доли бар измерить давление. Чем точнее манометр, тем быстрее произойдёт настройка. Чтобы избежать ошибок в дальнейшей работе, необходимо придерживаться следующей последовательности действий:

  • необходимо включить систему, фиксировать показатели манометра в циклах включения и выключения реле. На данном этапе можно и нужно выявить неисправности манометра;
  • следует произвести настройку пружины нижнего уровня давления (она самая большая). Для подгонки стоит использовать обыкновенный гаечный ключ нужного размера (лучше всего иметь разводной);
  • нужно протестировать выставленный уровень. Если что-то пошло не так, повторить предыдущий шаг;
  • далее, следует подкрутить гайку пружины верхнего уровня давления (она меньшего размера);
  • необходимо провести полное тестирование работы системы. Если выявлены какие-либо недочёты, то повторить весь цикл настройки заново.

Устройство и виды

В самом простом исполнении гидроаккумулятор (ГА) представляет собой емкость, установленную на определенной высоте (выше любого из потребителей) и оборудованную датчиками уровня.

Примером такого устройства является водонапорная башня, питающая водопроводную сеть в каком-нибудь сельском населенном пункте.

В автономных системах водоснабжения частных домов такой ГА обычно устанавливают на чердаке.

Напор в кранах обеспечивается весом столба жидкости, датчики уровня или поплавковый выключатель управляют работой насоса.

В современных насосных станциях применяются более совершенные ГА, которые могут устанавливаться на любом уровне – даже ниже точек водоразбора. Объем такого устройства разделен на две части: в одну закачивается вода из водопровода, в другой содержится воздух с некоторым избыточным давлением (накачивается насосом через обычный золотник).

Обе части разделены эластичным элементом, поэтому при заполнении одной из них водой объем второй уменьшается, соответственно давление находящегося в ней воздуха возрастает. Именно давление воздуха выполняет в таком ГА ту же функцию, что и гравитация в водонапорной башне, — обеспечивает напор в системе.

Конструктивно ГА делятся на две разновидности:

  1. Мембранные: объемы для воды и для воздуха в таких резервуарах разделены резиновой мембраной. Существуют мембранные баки, предназначенные для применения в закрытых системах отопления. Они рассчитаны на меньшее давление, чем ГА для водоснабжения, к тому же в них используется техническая, а не пищевая резина. Чтобы избежать путаницы, ГА для отопления принято окрашивать в красный цвет, а для водоснабжения – в синий.
  2. Баллонные: внутрь такого накопителя вставляется резиновый мешок с фланцем, который и подключается к водопроводу. Таким образом, в баллонных ГА вода с металлическими стенками корпуса вообще не контактирует. Кроме того, замена баллона не представляет никакой сложности и легко может быть осуществлена пользователем, в то время как для замены мембраны в некоторых моделях приходится обращаться в сервисный центр.

Воду в баллонный ГА при первом запуске следует подавать очень осторожно. Стенки резинового мешка могут немного склеиться, тогда сильный напор разорвет его

По объему ГА могут сильно отличаться – от 24 до 1000 л и более. При этом надо учитывать, что в паспорте приводится общий объем бака включая воздушную камеру.

Так, при настройках реле 1 атм/2 атм (давление включения/отключения) и давлении воздуха 0,8 атм (проверяется при пустом баллоне) в 100-литровом ГА поместится 30 л воды.

Если давление отключения поднять до 2,5 атм, вместимость накопителя увеличится до 38,5 л.

В ГА объемом свыше 100 л в верхней части камеры для воды устанавливается клапан для сброса воздуха, который выделяется из жидкости в процессе эксплуатации и постепенно накапливается. Баки с меньшим объемом такого клапана не имеют и чтобы избавиться от накопившегося воздуха, их приходится периодически опорожнять.

ГА может иметь горизонтальное и вертикальное исполнение. Устройство и принцип действия у обеих разновидностей полностью идентичное, выбор той или иной модели зависит исключительно от удобства установки.

Установка: варианты и схемы подсоединения

В зависимости от внутренних особенностей водопроводной системы способы установки могут различаться. Стоит рассмотреть наиболее востребованные варианты.

Подключение к насосной станции

В данном случае работы по подключению гидроаккумулятора к автономной системе водоснабжения осуществляются одновременно с установкой автоматики и переходников. Наиболее общие случаи монтажа предполагают наличие следующих комплектующих:

  • манометра;
  • пятивходного штуцера;
  • коммутирующего гидравлического реле (реле давления).

Если для забора воды используется погружной насос, скважинная обвязка должна комплектоваться обратным клапаном и реле сухого входа. Если для подкачки воды применяется более простой – поверхностный центробежный насос, дешевле и целесообразнее покупать насосную станцию в сборе, а не монтировать отдельные элементы. Второй вариант предпочтительнее для тех, у кого мало опыта, но есть желание устанавливать насос самостоятельно.

Два гидробака к одному насосу

Подключение двух (и более) гидробаков – это распространённая проблема для людей, столкнувшихся с вынужденным увеличением водопотребления. Если объём одного бака оказался слишком мал, монтаж дополнительного гидроаккумулятора – это дело несильно обременительное.

Установить дополнительные элементы можно параллельно действующей системе: достаточно использовать ещё один переходный штуцер, гибкий шланг или водопроводную трубу. Система с двумя (и более) баками – это и рациональное решение, и отличная подстраховка. Если в одном из баков выйдет из строя мембрана, то всё равно можно будет использовать насос, но не в интенсивном режиме. Такая система предоставит достаточно времени для замены несправного узла.

К погружному

Можно догадаться, что речь идёт о насосе, который погружён в водоносный горизонт скважины или колодца. Для бесперебойного водоснабжения такую систему необходимо оборудовать обратным клапаном: данное устройство не позволит выкачанной воде после использования вернуться в забой скважины. Соответственно, насос не будет работать вхолостую и прослужит гораздо дольше.

Ещё один важный момент – это качество напорного трубопровода: так как труба залегает на довольно большую глубину, возможную поломку можно заметить не сразу.

Поверхностному

У подключения гидроаккумулятора к системе с внешним центробежным насосом также есть свои нюансы, а именно:

  • первым делом нужно проверить внутреннее давление бака: оно не должно превышать отметку 1 бар;
  • для подготовки к подключению понадобится пятивыводный штуцер. Эта маленькая, но очень важная деталь объединяет сам гидроаккумулятор, трубопровод, реле давления, манометр и внешний насос. Перед непосредственным процессом установки необходимо запастись герметизирующими материалами (герметик или сантехническая лента);
  • чтобы присоединить штуцер к бачку, следует использовать жёсткий шланг или фланец с пропускным клапаном;
  • после установки бачка стоит монтировать остальные элементы: манометр, реле, водопровод, ведущий к насосному агрегату;
  • перед началом эксплуатации следует провести серию циклов включения и выключения, чтобы выявить возможные протечки;
  • если что-то пошло не так, нужно выяснить причину неполадки и при необходимости повторить весь цикл установки заново.

К водонагревателю

Гидроаккумулятор в системе с накопительным водонагревателем исполняет функцию расширительного бака. Вода в процессе нагревания увеличивается в объёме, что также увеличивает нагрузку на водопровод. Так как в замкнутом пространстве повышается давления, то процесс может стать очень критическим, при этом снижение температуры является недопустимым. Возникает необходимость куда-нибудь перенести это избыточное давление. Здесь на помощь и приходит гидроаккумулятор. Излишек нагретой воды будет уходить в гидробак, что позволит нормализовать давление в системе. Далее, воду из расширительного бака можно использовать для бытовых целей.

Автоматика для скважины своими руками или с помощью профессионалов

Общий принцип действия автоматики ↑

Несмотря на разницу в цене и функционале, современные автоматические блоки работают по одной и той же схеме – различные датчики отслеживают уровень давления и корректируют его по мере необходимости.

Наглядным примером может послужить принцип действия простейшего реле давления:

  • Прибор устанавливается на две позиции – максимальное и минимальное давление в системе – и подключается к гидроаккумулятору.
  • Мембрана гидроаккумулятора реагирует на количество воды, то есть на уровень давления.
  • При достижении минимально допустимого уровня включается реле, которое запускает насос.
  • Насос прекращает работу, когда срабатывает верхний датчик.

Более продвинутые системы, функционирующие без гидроаккумулятора, могут быть оснащены дополнительными опциями, но главный принцип работы автоматики для скважинного насоса остается неизменным.

Виды автоматики для скважинных насосов ↑

Первое поколение ↑

К первому (простейшему) поколению автоматики относят следующие приборы:

  • Реле давления;
  • Гидроаккумулятор;
  • Датчики-блокираторы сухого хода;
  • Выключатели-поплавки.

О реле давления было сказано выше. Поплавковые выключатели реагируют на критическое понижение уровня жидкости, отключая насос. Датчики сухого хода предотвращают перегрев насоса – если в камере отсутствует вода, система перестает функционировать. Как правило, подобная схема используется в поверхностных моделях.

Простейшую автоматику для скважинного насоса можно легко установить своими руками. Система подойдет также для дренажного оборудования.

Второе поколение ↑

Блоки-автоматы второго поколения представляют собой более серьезные механизмы. Здесь используется электронный контролирующий блок и несколько чувствительных датчиков, закрепленных в разных местах трубопровода и насосной станции. Сигналы с датчиков поступают на микросхему, которая ведет полный контроль за работой системы водоснабжения.

Электронный «сторож» в режиме реального времени реагирует на любые отхождения от нормы. Кроме того, он может быть оснащен дополнительными функциями:

  • Температурный контроль;
  • Аварийное отключение системы;
  • Проверка уровня жидкости;
  • Блокиратор сухого хода.

Важно! Большим минусом такой схемы автоматики для скважинных насосов является необходимость тонкой настройки, склонность к поломкам и довольно высокая цена

Третье поколение ↑

Важно! Если у вас нет опыта в водоснабжении, своими руками автоматику для скважины установить не получится. Только специалист может определить, по какому алгоритму лучше программировать систему

Автоматический блок своими руками ↑

Изготовленная своими руками автоматика для скважинного насоса зачастую обходится дешевле заводского комплекта оборудования. При покупке узлов по отдельности всегда можно подобрать оптимальный вариант для приобретенной модели насоса, не переплачивая за ненужные дополнительные опции.

Важно! Такая самодеятельность требует определенного уровня знаний. Если вы не можете назвать себя специалистом, лучше приобрести насосное оборудование с предустановленной автоматикой

Основные схемы сборки ↑

Среди схем автоматики для скважинных насосов хорошо зарекомендовали себя следующие виды:

Все узлы автоматики собираются в одном месте. При этом гидроаккумулятор может находиться на поверхности, а вода для него подводится по трубе или гибкой подводке. Схема подходит как для поверхностных, так и для глубинных насосов.

Контролирующий блок на гидроаккумуляторе

При таком размещении рекомендуется соединять коллектор системы с подающей трубой насоса. Получается распределенная станция – агрегат находится в скважине, а блок управления с гидроаккумулятором установлен в доме или подсобном помещении.

Распределенная насосная станция

Блок автоматики находится возле коллектора холодной воды, поддерживая в нем постоянный уровень давления. Напорный трубопровод отходит от самого насоса. При такой схеме лучше использовать поверхностные модели.

Советы по установке ↑

Чтобы автоматическое оборудование служило вам верой и правдой, необходимо заранее позаботиться о правильном месте его установки:

  • Помещение должно круглогодично отапливаться.
  • Чем ближе к скважине находится выносной блок, тем лучше. Идеальный вариант – оборудовать небольшую бойлерную возле кессона.
  • Чтобы избежать потерь давления, устанавливайте насосную станцию в непосредственной близости от коллектора.
  • Если оборудование будет находиться в доме, проведите качественную звукоизоляцию помещения.

Оптимальное давление воздуха

Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.

Именно это значение и следует выставить на реле водяного давления, которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:

Vатм.=(Hmax+6)/10

В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.

Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя. Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:

Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:

  • насос,
  • гидроаккумулятор,
  • реле давления,
  • обратный клапан,
  • манометр.

Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.

Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеров

При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.

Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода. Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?

На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения

Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:

  • один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
  • к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
  • остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.

Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.

К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям воды

К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.

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.

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.

Монтаж с погружным насосом

Схема подключения гидроаккумулятора к скважинному насосу. (Для увеличения нажмите)В случае, если вода в системе водоснабжения берется из скважины, насос, качающий воду в гидроаккумулятор, располагается под землей.

Главная особенность такой схемы подключения – наличие в системе обратного клапана.

Благодаря этому приспособлению накачанная вода не сможет утечь обратно в скважину.

Монтаж обратного клапана осуществляется до подключения остальных элементов системы. Устанавливается он прямо на насос одним концом, к другому же подключается трубопровод, идущий к гидроаккумулятору.

Подключение гидроаккумулятора к погружному насосу происходит в следующем порядке:

  1. Измеряется глубина, на которую предстоит опустить насос так, чтобы он не доставал до дна колодца или скважины примерно на 30 см. Для измерения используется веревка с грузом.
  2. Насос с подключенным клапаном опускается в скважину и фиксируется страховочным тросом.
  3. Труба от насоса, выходящая на поверхность, подключается к реле давления воды через штуцер.
  4. К тому же штуцеру подсоединяется гидроаккумулятор, водопровод потребления и система управления. Таким образом, понадобится пятиразъемный штуцер.

Примите во внимание: очень важно сделать все соединения герметичными, для чего можно использовать ленту ФУМ или обычную паклю, пропитанную герметиком

Ссылка на основную публикацию