Преимущества и недостатки насосной станции
Если вы решили устанавливать насос с гидроаккумулятором, то налицо будут такие преимущества:
- Станция обеспечивает постоянное наличие воды в системе водопровода частного дома, благодаря заполненности гидроаккумулятора.
- Именно благодаря гидроаккумулятору, который подает воду в трубы при помощи мембраны, станция может некоторое время работать даже при отсутствии электричества (но лишь до тех пор, пока вода в баке не закончится).
- Станция предотвращает образование гидравлического удара в трубах.
- Износ насосного оборудования станции, оснащенной гидроаккумулятором, будет не таким скорым, как у станции без гидробака, поскольку каждый насос имеет в резерве определенное количество циклов включения и выключения. Гидробак дает насосу в этом случае отдыхать и сокращает число включений/выключений. Таким образом, жизнь насоса будет продлена.
К недостаткам насосной станции с наличием гидроаккумулятора можно отнести:
- Большие габариты гидробака и необходимость отведения места под него;
- При этом гидроаккумулятор необходимо устанавливать выше уровня помещения, а это создает дополнительные трудности при монтаже станции;
- Риск затопления дома в случае выхода из строя реле давления или мембраны.
- Кроме того, мембрана каждого гидроаккумулятора подвержена скоплению воздуха в ней. В результате эффективность работы бака снижается. Чтобы наладить работу оборудования станции придётся 1 раз в 2-3 месяца стравливать скопившийся в станции (баке) воздух через специальный клапан. Такая профилактика продлит срок службы оборудования в разы.
Замена рабочего элемента
Если грушевидный баллон потерял герметичность, замените его. Определить неисправность вы сможете по нестабильному давлению в системе и частому включению насоса во время потребления воды.
Остались сомнения? Нажмите на золотник ниппеля. При порванной «груше» шипения почти не будет: воздух смешался с водой.
Первый этап – снятие фланца
Чтобы поменять баллон, нужно сначала отсоединить фланец его крепления к баку.
Для этого сделайте следующее:
- Выключите насос.
- Обесточьте систему.
- Стравите водяное давление. Для этого достаточно открыть кран в умывальнике, чтобы давление на манометре показало ноль.
- Закройте перекрывной кран, который отсекает гидроаккумулятор от системы. Если его нет, то придется слить воду через сливной кран. Он должен стоять в самом низком месте линии потребителей.
- Открутите болты по фланцу гидроаккумулятора. Обычно, их 6 шт. При этом начнет выходить вода, которая попала в воздушную полость. Позвольте ей уйти полностью.
- Снимите фланец.
Основное крепление баллона осуществляется при помощи фланца. Но часто производители делают еще фиксацию с противоположной стороны, используя штуцер. Если бак вертикальный, то фланец – на нижнем торце, а штуцер – на верхнем.
На штуцере могут находиться манометр давления воды, клапан стравливания воздуха с водяной полости или заглушка. Рядом производители располагают точку зарядки гидроаккумулятора воздухом.
Второй этап – извлечение баллона с бака
Если фланец – единственное место крепления «груши», то извлеките ее наружу. В ином случае придется открутить и снять все со штуцера, в том числе гайку крепления, и протолкнуть его внутрь корпуса гидроаккумулятора.
Почистите бак изнутри
.
Третий этап – монтаж
Теперь узнаете, как собрать гидроаккумулятор для водоснабжения.
Выполняйте по пунктам:
- Подготовьте новый грушевидный баллон такой же модели, как стоял. Номер изделия пишется на корпусе гидроаккумулятора.
- Разместите «грушу» в баке на своем месте, предварительно вкрутив в нее штуцер, снятый с порванного баллона. Если гидроаккумулятор небольшой, вы легко попадете в отверстие, надев «грушу» на руку. В ином случае вытягивайте штуцер за леску, которую нужно намотать на его резьбу и завязать на узел.
- Вспомните, как разбирали штуцер, и смонтируйте на него прежние элементы обратно.
- Своим выступом баллон должен упереться во фланец бака. Выведите выступ наружу. Он является крепежной частью и одновременно уплотнительной прокладкой.
- Расправьте рукой «грушу», чтобы она не была перекручена.
- Установите фланец и закрутите болты.
На заключительном этапе подсоедините гидроаккумулятор к системе, наполните давлением воздушную полость бака, подайте электричество и включите насос.
Проверьте, что после автоматического выключения насоса давление воды по манометру достигло 2,5 атм или той величины, которая установлена на регуляторе.
Если насос работает неровно, избавьтесь от воздушной пробки: откройте кран умывальника или воспользуйтесь клапаном стравливания воздуха.
Убедитесь, что в местах монтажа баллона нет течи.
Автоматика для насоса с гидроаккумулятором и реле давления
Автоматические приборы для регулирования работы насосной станции позволяют минимизировать присутствие человека во время работы системы. В данном случае необходимо правильно настроить реле на подачу нужного давления в систему (эти операции мы рассматривали выше).
Гидроаккумулятор в системе водоснабжения
Как отмечают эксперты, основной причиной сокращения продолжительности жизни насоса считается так называемый сухой ход, когда устройство работает без воды. Такое явление может происходить при частых отключениях электроэнергии. Точками риска с возможным возникновением сухого хода принято считать:
- Неправильный подбор рабочих параметров насоса, который используется для откачки воды со скважины или колодца, а особенно при засушливом лете, когда падает уровень грунтовых вод;
- Выход воды из накопительной ёмкости. В данном случае необходимо срочно выключить насос.
Для защиты от возможности появления сухого хода используется автоматика:
- Поплавковый выключатель — это сравнительно недорогой прибор, который применяется для перекачки жидкости из колодцев или резервуаров. На практике используют два основных вида поплавков. Первый тип автоматики останавливает насос при полном заполнении ёмкости, когда вода доходит до уровня поплавка и размыкает контакты. Во втором случае кабель прибора подключают в разрыв электропроводки для запитывания насоса. Остановка насоса происходит при опускании уровня жидкости ниже критического уровня;
- Специальное реле давления выставляется на отключение насоса производителем. Размыкание контактов прибора происходит при понижении давления в системе до показателей в 0,4…0,6 бар. Запускается насос вручную после устранения причины сухого хода.
Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как накачать
Как мы уже говорили, основным предназначением гидроаккумулятора считается уменьшение количества запусков насоса, что в конечном итоге приведёт к увеличению срока его службы, защиты системы от гидроударов. Чтоб установленное оборудование работало правильно нужно знать, какое давление должно быть в гидробаке.
Важно! Следует понимать, что гидроаккумулятор накачивают во время отсутствия воды в резервуаре.
Подключение к насосу
Существует несколько формул для расчёта давления в расширительном баке. По мнению экспертов, эти показатели должны быть меньшими от параметров давления, при которых происходит запуск насоса. Если оборудование работает в диапазоне 1,5…3 бара (что рекомендовано производителем), то гидроаккумулятор нужно будет накачать до 1,3 бар, т.е. на 0,2 бар меньше, чем нижнее давление реле.
Обычно производители поставляют оборудование с накаченным расширительным баком. Давление в ёмкости должно находиться в пределах 1,5 бара, но иногда оно падает. Перед первым запуском насосной станции нужно проверить давление воздуха специальным манометром, при необходимости подсоединить автомобильный насос к ниппелю и подкачать. Также можно добавлять давление, при помощи ручного насоса, периодически проверяя его параметры манометром.
Необходимо проводить периодический осмотр установленного оборудования для подачи воды. Дело в том, что в воде всегда имеется определённый запас сжатого воздуха, присутствие которого уменьшает полезный объём мембраны. В баках с объёмом от 100 литров для стравливания лишнего воздуха присутствуют специальные клапана, в меньших по объёму резервуарах такие приспособления не предусматриваются.
Для отвода лишнего воздуха из груши проводят следующие действия. Отключаем насос и сливаем всю жидкость из расширительного бачка методом включения одного из кранов. Подобную работу проводим несколько раз подряд, что будет способствовать отводу лишнего воздуха из водопроводной системы.
Функции, назначение, виды
Основная функция гидроаккумулятора — обеспечение стабильного давления. При отсутствии устройства в системе насос работает на износ, даже самое надежное оборудование в таких условиях быстро портится.
Причем процесс затрагивает и другие элементы системы. При перепадах давления они испытывают гидроудар.
Назначение
Использование таких приборов для сглаживания гидроударов — основная цель их применения. Но в систему их подключают и для решения других задач.
Например:
- Обеспечение стабильного давления. Для этого подключаются дополнительно 2 элемента — манометр и реле давления.
- Создание небольшого запаса жидкости, если прибор не будет работать из-за отсутствия электричества либо других факторов (например, в случае выхода из строя по причине поломки).
- Увеличение срока службы агрегата за счет уменьшения количества его включений.
Виды
Гидроаккумулятор представляет собой бак либо из пластика, либо из качественного металла. Устройство разделено специальной мембраной на 2 зоны. Она делается из эластичного материала.
Конструкция гидроаккумулятора.
Мембраны бывают 2 типов — в виде баллона (груши) и в виде «тарелки»-диафрагмы. В последнем случае практикуется поперечное крепление. А если речь идет о баллоне, то его закрепляют непосредственно у входного патрубка.
В зависимости от назначения существуют типы оборудования, применяемые в отопительных системах, холодном и горячем водоснабжении. Различают их следующим образом: отопительные гидробаки красного оттенка, а предназначенные для водоснабжения — синего. Устройства, используемые в отопительных системах, стоят дешевле и выпускаются меньшего объема.
В зависимости от особенностей монтажа выделяют вертикальные и горизонтальные устройства. Гидробаки 1-го типа комплектуются подставкой, но отдельные варианты снабжены пластинами для возможности крепления на стену. При устройстве системы водоснабжения своими руками владельцы часто выбирают вертикальные модели, поскольку они более компактны и требуют мало места.
— распространенный вариант оборудования, но во многих системах используются поверхностные разновидности. Для них хорошим выбором будут горизонтальные гидроаккумуляторы. При их установке прибор располагают сверху емкости, чтобы сэкономить пространство.
Если к системам подведены вибрационные насосы, то подключать допускается вертикальные или горизонтальные модели.
Принцип работы
Принцип работы гидроаккумулятора.
Когда внутри конструкции имеется воздух, показатель штатного давления составляет 1,5 атм. При включении насосного оборудования в емкость закачивается вода. Чем больше жидкости поступает, тем сильнее сжимается свободное пространство гидробака.
Когда давление достигает заданного уровня (для 1-этажных дач — 2,8-3 атм.), происходит отключение насоса, что стабилизирует рабочий процесс. Если в это время открыть кран, вода будет поступать из резервуара, пока уровень давления в водопроводе не снизится до 1,6-1,8 атм. После этого включается электронасос и заново запускается весь цикл.
При большом расходе воды скважинный агрегат будет закачивать воду транзитом, в гидробак она попадать не будет — он заполняется только после закрытия кранов.
За включение в зависимости от указанных показателей отвечает автоматика. Это манометр и реле давления, благодаря которым оптимизируется работа оборудования.
Баки большого объема
Большими считаются гидробаки, объем которых превышает 100 л. Хотя принципы работы у них будут такими же, как описано выше, есть небольшие различия.
Мембрана крепится вверху/внизу, чтобы можно было бороться с воздушными пробками в водной среде. В таких баках дополнительно делают клапан, осуществляющий автоматический сброс воздуха.
Установка нескольких гидробаков
Некоторые пользователи сталкиваются с проблемой, как подключить дополнительный бак для линии водоснабжения, если произошло увеличение потребления или объем накопительного бака слишком мал для нормальной работы. Установка двух гидроаккумуляторов не представляет особых сложностей, их можно собрать, подключив параллельно, с использованием дополнительного переходного штуцера, гибкого шланга или обрезка водопроводной трубы.
Преимуществом системы с двумя баками является ее высокая надежность в случае, если в одном из них произойдет разрыв резиновой мембраны.
Рис. 8 Гидробак в блоке частотного управления насосами
Схема водоснабжения частного дома из колодца с гидроаккумулятором
Если на приусадебном участке есть колодец, воду отбирают из него. Главное, чтобы гидросооружение имело достаточный запас воды и располагалось в удалении от источников загрязнений. Преимущество колодца перед скважиной в том, что в случае перебоев с электроснабжением на помощь домовладельцу приходят «классические» ведро и веревка.
Схему водоснабжения на даче с гидроаккумулятором из колодца можно разделить на четыре условные части:
- Насос. В колодцах глубиной свыше 9 м используют погружные насосы. Их подвешивают на тросах с таким расчетом, чтобы до дна оставалось не менее 50 см. Кроме манометра и реле давления, для обеспечения безопасности работы насоса рекомендуется использовать датчик сухого хода.
- Труба для подачи воды в дом. Присоединяется к насосу. Траншею под трубу выкапывают ниже уровня промерзания почвы.
- Гидроаккумулятор. Объем бака рассчитывают исходя из количества потребителей.
- Домовая разводка. Распределяет подачу воды в нужные точки жилища. Центром системы может выступать, например котельная, в которой также размещают гидроаккумулятор и водонагреватель. Отсюда трубы разводки уходят в другие помещения – ванную, санузлы, кухню и т.п.
Комплектация системы внутри дома зависит от нужд семьи. Так, если дача эксплуатируется в зимнее время, то в схему включают отопительный котел. Готовый проект системы облегчает составление сметы монтажных работ и определение стоимости комплектующих.
Сборка схемы водопровода из колодца
Перед установкой насоса колодец желательно отремонтировать и утеплить. Работы предусматривают герметизацию швов, обустройство донного фильтра и внешней защиты (дренажа и теплоизоляции). Линию от насоса к дому обустраивают из полипропиленовых или полиэтиленовых труб для наружной эксплуатации диаметром не менее 32 мм.
Схема водоснабжения внутри дачи бывает последовательной и параллельной. Первый вариант подойдет для построек с 2-3 точками водозабора. В других случаях лучше выбирать параллельную разводку с коллектором. Она обеспечивает равное давление во всех точках водопотребления. Вместо стальных труб для внутренней разводки сейчас используют металлопластиковые или пропиленовые изделия. Диаметр труб для домовой разводки 16-25 мм. Он зависит от длины их участков, а также интенсивности водоразбора.
После захода в дом подающую трубу коммутируют к гидроаккумулятору (реле давления врезается перед накопительным баком). За ним ставиться тройник с запорной арматурой и манометром. Один из патрубков тройника служит подачей на котел, второй – на коллектор холодной воды.
Система может комплектоваться фильтрами:
- грубой очистки (обязательно) – после ввода подающей магистрали в дом;
- тонкой очистки – после гидроаккумулятора до раздачи на системы холодной и горячей воды;
- углубленной очистки в зависимости от специфики местных условий (угольные, ионообменные, обратного осмоса) – перед точками питьевого водоразбора или бытовой техникой (стиральной машиной, котлом и т.д.).
Функции
Назначение гидроаккумулятора зависит от схемы его подключения.
Для комфортного пользования автономным водопроводом давление в нем должно поддерживаться в определенном диапазоне, который называется рабочим. Чтобы этого добиться, применяют реле давление – специальное устройство, которое включает и выключает насос при достижении соответственно минимального и максимального давления из заданного диапазона.
Представим себе, что водопроводная система состоит только из труб, кранов и насоса.
Поскольку объем трубопроводов невелик, при открытии водоразборного крана давление в системе резко упадет и реле заставит насос включиться.
По той же причине – из-за небольшой емкости сети — он проработает совсем недолго и отключится, как только давление поднимется до максимального значения.
Но поскольку мы продолжаем умываться или мыть посуду, давление снова очень быстро упадет до минимального и насосу снова придется включаться. Любой электродвигатель в момент пуска испытывает перегрузки, поэтому при таком режиме насос, который обычно рассчитывается всего на 10 – 15 включений в час, быстро выйдет из строя.
Гидроаккумулятор с насосом в составе насосной станции
Очевидно, что система нуждается в неком устройстве, которое во время работы насоса могло бы накопить определенный запас воды и, что не менее важно, давления, а затем постепенно возвращало бы все это в систему, давая насосу необходимую передышку. Именно таким устройством и является гидроаккумулятор
Та его часть, которая подключена к водопроводу, играет роль резервуара для воды. А сжимаемый в другой части воздух является своего рода пружиной, которая аккумулирует нагнетаемое насосом давление в виде потенциальной энергии. Таким образом, когда мы откроем водоразборный кран, вода будет литься некоторое время с достаточным напором без участия насоса, вследствие чего частота его включений значительно сократится
Именно таким устройством и является гидроаккумулятор. Та его часть, которая подключена к водопроводу, играет роль резервуара для воды. А сжимаемый в другой части воздух является своего рода пружиной, которая аккумулирует нагнетаемое насосом давление в виде потенциальной энергии. Таким образом, когда мы откроем водоразборный кран, вода будет литься некоторое время с достаточным напором без участия насоса, вследствие чего частота его включений значительно сократится.
Для наглядности можно привести в пример аналог гидроаккумулятора – обычную водонапорную башню, которая применяется в централизованных водопроводных системах сельских населенных пунктов. Функцию она выполняет ту же самую, только вместо силы сжатого воздуха для создания напора используется гравитация.
Попутно гидроаккумулятор решает еще одну задачу. Находящийся в нем резиновый мешок или мембрана гасит гидроудары, возникающие в системе в момент запуска насоса. Это явление значительно сокращает срок эксплуатации труб, арматуры и санитарно-технических устройств.
С водонагревателями
Как известно, вода при нагреве увеличивается в объеме. Поскольку она является практически несжимаемым веществом, данное явление может вывести из строя различные элементы системы горячего водоснабжения.
Во избежание этого к системе подключают гидроаккумулятор, который выполняет функцию компенсатора, вбирая в себя излишки теплоносителя.
В отопительных контурах
Увеличение объема теплоносителя вследствие нагрева приходится компенсировать и в системах отопления. Раньше, когда они работали за счет конвекции и не имели избыточного давления, для этого использовался открытый расширительный бачок – простая емкость, подсоединенная к отопительному контуру и установленная выше всех его элементов.
В наши дни отопительные системы частных домов оборудуются циркуляционными насосами, которые перекачивают теплоноситель, создавая при этом избыточное давление.
Пользоваться открытым расширительным бачком в таких условиях нельзя, вместо него устанавливают мембранный гидроаккумулятор.
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.
Как закачать воду в гидробак?
Когда все будет настроено (в том числе реле давления), расширительный бак можно уже смело подключать к сети. Занимаясь подключением, тщательно следите за показаниями манометра. На каждом гидробаке должно указываться максимально/минимально допустимое значение. Насос отключается от сети вручную, когда будет достигнуто нормальное давление бака и предельное – насосного оборудования. Наблюдается это, когда напор перестает повышаться.
Как правило, мощности насоса не хватает для накачивания емкости по максимуму, однако это особо и не требуется, поскольку накачка снижает эксплуатационный срок и самой мембраны, и насоса. Обычно предел отключения задается на одну-две атмосферы выше, нежели включения.
Вывод (прочитать обязательно)
Без мембранный гидробак весьма прост в изготовлении, но также в его конструкции есть значительные минусы. Главным из которых является то что вода растворяет в себе кислород, по этому нам нужно часто обслуживать такой гидроаккумулятор, чтобы в системе не случился гидроудар. Воздух растворяясь уходит он освобождает место для воды, поэтому нам нужно постоянно сливать лишнюю воду и докачивать кислород.
Для этого нужно проделывать следующую процедуру раз в 2 дня:
- Открыть боковой кран
- Сливать воду пока не перестанет бежать
- Закрыть кран
- Накачать воздуха до нужного давления
Из выше изложенного следует вывод что без мембранная конструкция очень затратна в обслуживании. Такой агрегат можно устанавливать в бане или на даче где он не используется подолгу. Приехали, подкачали давление, попользовались, уехали. Если же вам нужен гидроаккумулятор в жилой дом то рекомендую купить с завода с мембраной. Проблем с обслуживанием будет намного меньше. Если вы знаете еще какие-либо схемы гидробаков своими руками то пишите о них в комментарии.
