Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения: схемы и варианты

Создание автономной системы водоснабжения представляет собой сложный процесс, требующий наличия множества технических элементов. Для осуществления автоматизации работы насосов и подачи воды в краны необходимо установить гидробак. Однако не каждый владелец жилья знает, как грамотно его установить и что именно собой представляет это устройство.

В нашем обзоре мы подробно объясним, как правильно подключить гидроаккумулятор к системе водоснабжения. Мы рассмотрим, что необходимо для установки, в каких независимых водопроводах он используется, с каким оборудованием совместим и как осуществляется его эксплуатация.

Следуя нашим рекомендациям по установке гидробака, вы сможете избежать множества потенциальных проблем, защитить бытовую технику и минимизировать риск гидроудара. Для наглядности мы дополнили информацию фотографиями, схемами и видеоматериалами.

Структура и предназначение гидробака

Гидроаккумулятор, также известный как мембранный бак или гидробак, представляет собой герметичную металлическую емкость, внутри которой расположена грушевидная эластичная мембрана, частично заполненная водой. Мембрана, находящаяся в корпусе гидробака и закрепленная к нему фланцем с патрубком, делит его внутреннее пространство на две зоны: водную и воздушную.

Когда в гидробаке увеличивается количество воды, объем воздуха внутри него уменьшается. Это приводит к повышению давления в системе подачи воды. Как только давление достигает установленного пользователем значения, реле фиксирует его и отключает насос.

Гидроаккумулятор — это металлический бак с эластичной мембраной, которая заполняется водой. Остальная часть пространства между мембраной и корпусом занимает воздух или газ.

Изменение объема воды в мембране и воздуха в корпусе фиксируется автоматической системой, которая управляет циклами включения и отключения насоса.

Гидробаки используются как в системах с погружными насосами, так и в сочетании с поверхностными насосами. В обоих случаях они играют ключевую роль в автоматизации работы системы водоснабжения.

Гидроаккумуляторы устанавливаются либо на входе водопровода в дом, либо рядом с водозаборной скважиной в кессоне.

На входном патрубке гидробака должен находиться обратный клапан, который предотвращает обратный поток воды после остановки насоса.

Оптимальным местом установки манометра является выход из гидроаккумулятора, необходимый для контроля давления в системе.

Для дачных и небольших загородных домов обычно используются гидробаки объемом от 12 до 24 литров. Для работы с погружными насосами объем выбирается больше, исходя из характеристик конкретного оборудования.

Если для эффективной работы автономной системы требуется запас воды в 300 — 500 литров, то конструкция с гидробаком должна быть дополнена более крупным гидроаккумулятором или самодельным резервуаром.

Элементы системы водоснабжения с гидробаком

Корпус гидробака изготовлен из металла, однако вода не соприкасается с ним, так как она находится в мембранной камере, сделанной из прочного резинового бутила.

Этот материал, обладающий устойчивостью к воздействию бактерий, помогает сохранить качество воды в соответствии с санитарными и гигиеническими нормами. При взаимодействии с резиной питьевая вода сохраняет свои позитивные свойства.

Вода поступает в мембранный бак через соединительный патрубок, который должен иметь резьбовое соединение. Патрубки для подачи и выхода воды должны быть одинаковыми по диаметру, что поможет избежать дополнительных потерь давления в трубопроводе системы.

В гидробаках, применяемых в домашних водоснабжающих системах, используется воздух. Если же устройство предназначено для производственных нужд, в него закачивают газ.

Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере установлен пневматический клапан. Накачка воздуха происходит через стандартный автомобильный ниппель, который также позволяет сбрасывать излишки воздуха при необходимости.

Для накачки воздуха в мембранный бак можно использовать автомобильный или велосипедный насос. Когда вода поступает в резиновую мембрану, сжатый воздух противодействует её напору, предотвращая повреждение мембраны. Давление внутри гидроаккумулятора также регулируется с помощью сжатого воздуха.

Гидроаккумулятор состоит из следующих компонентов: 1 – металлический корпус; 2 – резиновая мембрана; 3 – фланец с клапаном; 4 – ниппель для накачки воздуха; 5 – воздух под давлением; 6 – опоры; 7 – платформа для установки насоса.

Работа гидроаккумулятора

Если система только что установлена, большую часть внутреннего пространства гидробака занимает воздух.

Когда вода поступает в грушевидную мембрану через патрубок, она сжимает воздух, пока не достигнет необходимого давления. После этого реле отключает насос, его настройка возможна.

Когда мы открываем кран и используем воду, в системе создается разрежение. Воздух, воздействуя на мембрану, помогает воде покинуть бак. Этот процесс продолжается, пока давление не упадет ниже установленного минимума в 1,5 атмосферы, что активирует насос для пополнения воды в баке.

Вода содержит растворенный воздух. При накоплении воздуха внутри мембранного мешка эффективность работы гидробака снижается, поэтому его необходимо сбрасывать. Для этого некоторые модели имеют специальный клапан, а в отсутствие клапана требуется периодическая профилактика каждые 1-3 месяца.

Ключевым моментом является правильная установка гидроаккумулятора в систему водоснабжения. Это обеспечит легкий доступ к устройству в случае его поломки или необходимости обслуживания без полного слива воды из системы.

Открытие любого водопроводного крана приводит к снижению объема воды в баке и, соответственно, к падению давления. Уровень давления, опустившийся до установленного значения, фиксируется реле, которое запускает насос.

Важность в системе водоснабжения

На первый взгляд, устройство просто пропускает воду. Однако без него в системе водоснабжения не удастся поддерживать постоянное давление.

Наличие гидробака уменьшает частоту включения насоса, что помогает продлить его срок службы. Кроме того, система надежно защищается от гидроударов.

В случае отключения электроэнергии небольшой резерв воды в баке поможет справиться с первоочередными домашними задачами.

Обозначим преимущества, которые предоставляет это довольно простое устройство:

• Снижение износа насоса. В мембранном баке существует некоторый запас воды, который удовлетворяет первоочередные нужды владельцев. Насос включается лишь тогда, когда запас иссякнет. Все насосы имеют лимиты на количество включений за час, поэтому наличие гидроаккумулятора предотвращает их превышение, увеличивая срок службы агрегата.
• Поддержание стабильного давления. При одновременном использовании нескольких кранов, например, в ванной и на кухне, перепады давления могут негативно сказаться на температуре воды. Это может создать неудобства, особенно для тех, кто в данный момент принимает душ. Использование гидробака помогает избежать подобной ситуации.
• Предотвращение гидроударов. Эти явления, способные повредить трубопровод, могут возникать при включении насоса. При наличии гидробака риск гидроударов существенно снижается.
• Запас воды. В загородных домах вопрос водоснабжения стоит особенно остро. При внезапном отключении электроэнергии, когда насос не может выполнять свои функции, запас воды в гидробаке обеспечивает возможность решения неотложных задач, избавляя от необходимости хранить дополнительные запасы в ведре или другом контейнере.

Таким образом, наличие этого устройства в автономной системе водоснабжения, не зависящей от централизованных сетей, абсолютно оправдано. Оно выполняет множество полезных функций.

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения играет важную роль, обеспечивая защиту оборудования от гидроударов, созданием запаса воды и автоматизацией её подачи.

Типы мембранных замкнутых емкостей

Мембранные баки используются в трубопроводах для различных целей, их основные направления включают:

• Холодное водоснабжение. Бак накапливает и подает холодную воду, защищая разнообразные бытовые приборы от гидроударов, возникающих при изменении давления, что также продлевает срок службы насосов за счет снижения их частоты включений.
• Горячее водоснабжение. Для таких систем используется устройство, способное функционировать при повышенных температурах.
• Отопительные системы. В этих случаях мембранные баки функционируют в качестве расширительных и являются важными составляющими закрытых отопительных систем.

В зависимости от конструкции гидробаки могут быть как горизонтальными, так и вертикальными, однако их принцип работы остается неизменным.

Гидроаккумуляторы, используемые в системах водопровода, окрашивают в синий цвет, тогда как модели для отопления — в красный. У обоих типов мембранных баков есть свои конструктивные отличия, что наглядно показано на приведенной схеме (+).

Одной из особенностей является присутствие специального вентиля для стравливания воздуха, установленного в верхней части вертикальных моделей, объем которых превысил 50 литров. Как упоминалось ранее, воздух скапливается в верхней части камеры во время работы устройства, поэтому наличие вентиля в данном месте оправдано.

Если необходимо избавиться от воздуха в горизонтальных моделях, для этого используют либо слив, либо отдельный кран, который располагается за мембранным баком. Чтобы удалить воздух из небольших устройств, придется полностью опорожнить их от воды.

Поскольку вертикальные и горизонтальные модели показывают одинаковую эффективность и функциональность, выбор подходящей модели основывается на размерах помещения, где она будет установлена. То устройство, которое лучше всего подойдет по габаритам, и выбирают.

Кроме конструктивных различий и назначения, баки также могут варьироваться по емкости: на этом изображении представлены гидроаккумуляторы различных объемов, конструкций и предназначения.

Схемы подключения гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор может быть подключен к системе водоснабжения разными способами. Выбор схемы подключения зависит от его предполагаемого назначения и функциональных задач, которые будут возложены на него. Давайте подробнее рассмотрим наиболее распространенные схемы подключения.

Стандартная схема с поверхностным насосом

Наиболее часто используемый способ автономного водоснабжения с гидроаккумулятором – это сочетание с поверхностным насосом. В данной схеме гидробак может входить в состав комплексного насосного оборудования, собранного производителем, или представлять собой отдельное устройство, установленное рядом с насосом в кессоне либо в теплой подсобке.

Перед гидроаккумулятором устанавливается обратный клапан, который предотвращает изменение направления потока, далее располагается реле давления, реагирующее на изменения напора, а также манометр для контроля рабочих параметров.

Для надлежащего подключения к водопроводу гидробак обычно оборудован угловым патрубком, который соединяется с фланцем:

Галерея изображений

Перед тем как подключить гидроаккумулятор к автономному водоснабжению, необходимо предварительно подготовить его для упрощения монтажа на месте установки.

На выходе из гидробака следует устанавливать уголок для подключения трубы. Резьбовое соединение уплотняется сантехнической подмоткой.

С приложением усилия прикрепляем фитинг к патрубку гидроаккумулятора.

На выход к уголку подключается отрезок трубы с автоматическим клапаном, предназначенным для выпуска воздуха, попадающего в контур, или автоматическое устройство можно соединить непосредственно с гидробаком.

Подготовка гидробака к подключению

Установка уголка на выходном патрубке

Накрученный на патрубок фитинг

Устанавливаемое на выходе устройство

Использование с повышающей насосной станцией

Повышающий насосный агрегат служит для постоянной поддержки и регулирования давления в трубопроводах с активным водопотреблением. Обычно такие станции включают насос, работающий в непрерывном режиме.

Если необходима установка дополнительных насосов, гидроаккумулятор компенсирует возникающие при этом колебания давления в системе.

В составе системы водоснабжения повышающей насосной станции гидроаккумулятор выполняет роль резервного источника воды и своеобразного демпфера, предотвращающего гидравлические удары при подключении дополнительных мощностей.

Аналогичная схема используется и в тех случаях, когда подача электроэнергии на повышающие насосы в системе нестабильна, но водоснабжение должно быть непрерывным. В моменты отключения электроэнергии используется запас воды, находящийся внутри гидроаккумулятора, который в такие часы служит резервным источником водоснабжения.

Чем мощнее насосная станция, тем больше функций ей предстоит выполнять. Она должна поддерживать более высокое давление, следовательно, и объем гидроаккумулятора должен быть более значительным.

Применение в схемах с погружным насосом

Для того чтобы продлить срок службы погружного насосного агрегата, количество его включений в течение часа должно соответствовать его техническим характеристикам, обычно это 5–20 раз.

Когда давление в водопроводной системе падает, при достижении минимального уровня срабатывает реле, активирующее насос, который подает воду. При достижении максимального давления реле отключает насос, прекращая подачу воды.

Если в схеме водоснабжения установлен погружной насос, гидроаккумулятор способствует увеличению его срока службы, поскольку не придется часто включать и выключать насос при небольших расходах воды.

В автономной и небольшой системе даже минимальное водопотребление может активировать насос, что делает его работу неэффективной. К тому же, срок службы оборудования будет меньше, чем ожидается владельцем.

Запас воды в мембранном баке поможет решить эту проблему. Он также предотвратит перепады давления в момент включения погружного насоса.

Чтобы выбрать гидробак подходящего объема, необходимо знать: мощность и частоту включения насоса, предполагаемый расход воды в час и высоту установки устройства.

Если в подключаемой системе имеется накопительный водонагреватель, то гидроаккумулятор становиться расширительным баком. При нагреве вода увеличивает свой объем. В замкнутом пространстве, каким является система водоснабжения, такой процесс мог бы вызвать разрушительные последствия без гидробака.

В системе с накопительным водонагревателем гидроаккумулятор служит расширительным бачком, который защищает систему от разрушений, так как несжимающаяся вода расширяется при высоких температурах.

Для подключения к схеме необходимо выбрать гидроаккумулятор, принимая во внимание следующие параметры: максимальную температуру нагреваемой воды и допустимое давление в системе водоснабжения.

Как правильно выбрать мембранный бак

Гидробак — это емкость, где основным рабочим элементом служит мембрана. Качество мембраны напрямую влияет на срок службы устройства с момента подключения до первого ремонта.

Наилучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Материал корпуса важен только для расширительных баков. В ситуациях, где вода находится в груше, свойства металла не имеют критического значения.

Если не уделить должного внимания толщине фланца при покупке, то через полтора года придется сталкиваться с проблемами и заменой устройства, вместо планируемых 10-15 лет службы.

Особенно важно при выборе сосредоточиться на фланце, который, как правило, делают из оцинкованного металла. Его толщина играет решающую роль. При толщине лишь в 1 мм срок эксплуатации такого фланца составит не более года с половиной, так как на нем неизбежно образуется трещина, которая выведет из строя все устройство.

При этом гарантия на бак составляет всего один год при заявленном сроке службы в 10-15 лет. Таким образом, трещина может появиться как раз после окончания гарантийного срока. Заменить или заварить такой тонкий металл будет невозможно. Хотя можно найти новый фланец, скорее всего, потребуется покупка нового бака.

Чтобы избежать подобных проблем, следует выбирать бак с фланцем из нержавеющего металла или из толстой оцинковки.

Подключение гидроаккумулятора к водоснабжению

Как видно из вышеприведенного материала, мембранный бак – не просто аквариум с водой. Это устройство, важное для непрерывного рабочего процесса. Поэтому установка гидроаккумулятора требует тщательности и внимания, поскольку необходимо учитывать вибрации и шум.

Гидроаккумулятор стоит крепить на поверхности, используя резиновые прокладки, чтобы уменьшить шум при его работе и минимизировать влияние вибрации на устройство.

К полу он крепится с помощью резиновых прокладок, а к трубопроводу — через резиновые переходники. Также стоит помнить, что диаметр подводящего трубопровода не должен уменьшаться на выходе из гидросистемы.

Обращаясь с новым баком, следует действовать осторожно, заполняя его водой под слабым давлением. Мембрана может потерять свою форму после долгого хранения. Резкое поступление воды может ее повредить, а иногда даже испортить оборудование. Лучше всего удалить воздух из мембраны, прежде чем начинать ее заполнять водой. Место установки гидроаккумулятора следует выбирать так, чтобы к нему был легкий доступ.

Процесс подключения гидроаккумулятора осуществляется по стандартной схеме:

Галерея изображений

Для подключения внешней ветки водопровода к внутренней трубу вводят в дом через фундамент или цоколь.

Вместе с трубой подачи в дом подводится питающий кабель для насоса. К электрическому кабелю подключается конденсаторная коробка.

Завершив сборку автономной водоснабжающей системы, производят настройку гидроаккумулятора и реле давления.

К пластиковому уголку, который предварительно присоединен к патрубку на дне гидробака, крепится отвод водопровода с автоматическим клапаном.

Если наряду с основной трубопроводной линией, обеспечивающей дом водой, планируется установка еще одной ветки для автоматического полива огорода, то в кессоне необходимо поместить дополнительный гидробак.

Новая водопроводная ветка с отдельным гидроаккумулятором должна быть укомплектована манометром и шаровыми кранами для управления потоком воды.

В систему трубопровода перед гидроаккумулятором устанавливаем обратный клапан, который будет блокировать движение воды после остановки электронасоса.

Каждая водопроводная линия, как для ввода в дом, так и для полива, должна быть оснащена сливными кранами, необходимых для проведения работ по консервации автономной системы.

Этапы подключения водопровода

• Шаг 1: Проведение водопровода через цоколь или фундамент
• Шаг 2: Подключение силового кабеля к погружному насосу
• Шаг 3: Настройка гидроаккумулятора после сборки системы
• Шаг 4: Соединение гидробака с системой водоснабжения
• Шаг 5: Установка второго гидробака в кессоне
• Шаг 6: Монтаж манометра для второго гидроаккумулятора
• Шаг 7: Установка обратного клапана для поливочной ветки
• Шаг 8: Введение сливного крана в водопроводную линию для полива

Корректная настройка нового гидробака

Важно проверить уровень внутреннего давления нового гидробака, который должен составлять 1,5 атм. В процессе транспортировки и хранения может произойти утечка, что приведет к снижению этого показателя. Давление можно измерить, сняв защитный колпачок с вентиля и используя манометр.

Для замера давления можно использовать различные типы манометров:

• Электронные. Дорогие устройства, работа которых может быть подвержена влиянию температуры и уровня заряда батареи.
• Механические. Изготавливаются в металлическом корпусе и известны как автомобильные манометры. Если они в норме, результаты их измерений будут наиболее точными. Рекомендуется выбирать устройства с высокой шкалой делений для получения значения в 1-2 атм.

Манометры в пластиковом корпусе, которые часто идут в комплекте с бюджетными насосами, имеют слишком большую погрешность.

Нехватка воздуха в баке приведет к его замещению водой, что снизит напор в системе. Высокое давление добавляет постоянный напор, но уменьшает объем воздуха в мембране, заставляя насос чаще срабатывать. При отключении электроэнергии запаса воды может не хватить.

Иногда разумно пожертвовать давлением ради достижения других приоритетных целей. Однако рекомендованные значения давления нужно соблюдать, чтобы избежать контакта мембраны с корпусом бака.

Для измерения давления рекомендован автомобильный манометр с металлическим корпусом и хорошо распределенной шкалой.

Идеальное давление в гидробаке

Для корректной работы бытовых приборов давление в гидробаке должно составлять от 1,4 до 2,8 атм. Чтобы защитить мембрану, давление в водопроводной системе должно превышать давление в баке на 0,1-0,2 атм. Например, если внутри бака 1,5 атм, то в системе должно быть 1,6 атм.

Это значение устанавливается на реле водяного давления, совместно работающем с гидроаккумулятором. Для одноэтажного дома такая настройка оптимальна, а для двухэтажного потребуется увеличенное давление. Определяется текущее давление по формуле:

Vатм.=(Hmax+6)/10

Где V атм. – это искомое давление, а Hmax – высота самой высокой точки водоразбора, обычно это душ. Необходимо рассчитать высоту душа относительно гидроаккумулятора и подставить в формулу для получения оптимального значения.

Внимание: полученное значение не должно превышать максимально допустимые параметры для остальных сантехнических приборов, иначе они могут выйти из строя.

Если упрощенно рассмотреть независимую систему водоснабжения, ее основные компоненты включают:

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

Манометр служит для контроля давления, его постоянное нахождение в системе не обязательно. Он может быть подключен для проверки показаний.

На схеме к гидробаку не включен манометр, но это не означает, что он не нужен — его используют только во время тестирования.

При использовании поверхностного насоса гидробак располагается рядом, а обратный клапан устанавливается на всасывающей линии, остальные элементы соединяются через пятивыводный штуцер.

Этот штуцер удобен, так как имеет разные диаметры. Параметры входящей и исходящей трубы могут соединяться через американки для упрощения обслуживания отдельных участков.

Хотя возможна замена на различные соединительные элементы, это излишне.

На схеме хорошо видно подключение. Убедитесь, что соединение с гидроаккумулятором герметично.

Подключение гидробака к насосу происходит следующим образом:

• один дюймовый выход соединяет штуцер с подводящей трубой гидробака;
• на выходах размером 1/4 дюйма монтируются манометр и реле давления;
• два оставшихся дюймовых выхода предназначены для подключения трубы от насоса и разводки к водопользователям.

При использовании поверхностного насоса желательно подключать гидробак гибким шлангом с металлической обмоткой.

К муфтам присоединяются трубы от насоса и разводка водоснабжения для конечных пользователей.

С погружным насосом подключение также выполняется аналогично, при этом обратный клапан может находиться в другой схеме, что сейчас не рассматривается.

Заключение и полезное видео

Если после прочтения остаются вопросы по подключению гидроаккумулятора, рекомендуем посмотреть видео, в котором в доступной и понятной форме объясняются все аспекты этой процедуры.

Гидробак является важнейшим элементом водоснабжения. Он решает множество задач, и правильно выполнить подключение своими руками оказывается достаточно просто. Преимущества от его установки весьма очевидны.

Есть вопросы по изложенной информации? Или у вас есть личный опыт, которым вы можете поделиться с другими? Не стесняйтесь оставлять комментарии под данной статьей.