Как подключить дополнительный гидроаккумулятор к насосной станции

Принцип работы гидробака

Принцип действия устройства чрезвычайно прост и одновременно эффективен. С помощью насоса вода закачивается в грушу, вызывая её расширение. Воздух, находящийся под кожухом корпуса (между его стенками и грушей), создаёт наружное давление, которое выталкивает воду в водопроводные трубы, тем самым создавая необходимое давление и напор воды. Также воздух предотвращает быстрый износ и разрыв груши. Норма давления воздуха составляет 1,5 бара.

Контроль давления в системе ведётся в автоматическом режиме с помощью блока управления, который отвечает за своевременное включение и выключение насоса. Верхние и нижние показатели (на выключение и включение) можно увидеть на манометре. Настройка реле производится согласно техническому паспорту насоса. Не рекомендуется превышать максимальный показатель, рекомендованный производителем насоса.

Все гидроаккумуляторы разделяют на три разновидности:

  • предназначенные для холодной воды и водопроводов (окрашиваются в синий цвет);
  • рассчитанные на горячую воду (красного цвета);
  • специальные для систем отопления (их чаще называют расширительными баками).

Считается, что гидроакумулятор за счёт правильной регуляции давления сберегает насосное оборудование от быстрого износа. Чем вместительнее бак гидроаккумулятора, тем реже включается и изнашивается насос. Однако чем больше по размерам аккумулятор, тем выше его стоимость на рынке. И этот фактор сдерживает многих хозяев при покупке аккумулятора для домашнего водопровода.

Обычно внутренняя груша располагается в емкости с воздухом под стандартным давлением 1,5 бар. При включении вода подается установленным в скважину электронасосом в бак, заполняя резиновую грушу — она увеличивается в объеме, сжимая воздушное пространство внутри. При достижении давления (стандарт 3 бара), равного порогу срабатывания автоматического реле, электронасос отключается, и поступление воды в линию прекращается.

При включении вода идет к потребителю под давлением, которое создает резиновая мембрана, сжатая воздухом. По достижении минимальной отметки в 1,7 бар. реле замыкает цепь питания электронасоса и происходит заполнение магистрали.

Рис.3 Пример установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения с погружным насосом

Как подключить?

Алгоритм подключения гидроаккумулятора имеет небольшие отличия в зависимости от типа установки и разновидности насоса.

Это наиболее распространённое инженерное решение для загородного дома. В этом случае насос всегда находится внутри подсобного, а иногда и жилого помещения. Рядом с ним располагается гидроаккумулятор с автоматическим блоком управления.

Как подключить дополнительный гидроаккумулятор к насосной станции

Алгоритм подключения аккумулятора:

  1. Выполняется проверка давления воздуха с помощью автомобильного манометра через ниппель. Его показатель должен быть на 0,3 бара меньше установленного производителем на реле давления.
  2. Подготавливаются узлы и материалы для подключения: штуцер с пятью выводами, лента ФУМ или пакля, манометр и реле давления (идут в комплекте с оборудованием).
  3. Штуцер монтируется к аккумулятору при помощи фланца с пропускным клапаном.
  4. Закрепляются все остальные элементы. Вкручиваются водопроводные трубы для забора и подачи воды, подсоединяется в соответствующие выводы штуцера реле и манометр.
  5. Включается насос и все места соединений проверяются на протечку.

Это редкое инженерное решение, позволяющее использовать для забора воды один источник.

Алгоритм подключения аккумуляторов:

  1. Выполняется проверка давления воздуха в обоих аккумуляторах способом указанным выше. Давление должно быть одинаковым иначе вода не будет поступать в один из аккумуляторов!
  2. Выполняется разводка водопровода на две отдельных системы. Для этого в колодце устанавливается тройник, подсоединённый к насосу и двум водопроводам в разных домах.
  3. Автоматика монтируется только к одному из гидроаккумуляторов. Ко второму подключаются трубы для поступления и подачи воды, а также манометр.

Более практичным решением будет установка одного аккумулятора на два дома с врезанием тройника. Такой монтаж требует более мощного насосного оборудования, но при этом не возникает проблем с настройкой гидроаккумуляторов (не нужна синхронизация давления).

Похожий принцип подключения используется для усиления уже установленной ранее насосной станции. Второй гидроаккумулятор снизит нагрузку на двигатель, позволив насосу включаться реже.

Важнейшее значение в такой системе водоснабжения имеет установка обратного клапана, который монтируется сразу за насосом перед водозаборной трубой и обеспечивает поддержание давления в системе (вода произвольно не стекает).

Порядок работ следующий:

  1. Измеряется с помощью верёвки, оснащённой грузилом, глубина колодца или скважины.
  2. Насос опускается в шахту на глубину примерно в 0,5 метра от дна. Предварительно на него устанавливается обратный клапан!
  3. Водозаборный шланг или труба соединяется с реле давления. Для этого используется штуцер на пять разъёмов.
  4. К штуцеру подключается манометр и водопровод. А сам штуцер крепится к гидроаккумулятору.
  5. Все соединения проверяются на протечку. Необходимо использовать ленту ФУМ для обеспечения герметичности всей системы.

При подключении этого важнейшего технического узла необходимо обратить внимание на специальные метки. Для этого с реле снимается защитная крышка. Под ней расположены контакты, обозначенные соответствующими указателями. «Насос» – место подключения указанного агрегата, «сеть» – точка для подвода кабеля электрического питания.

Если меток не обнаружено (такой недостаток присутствует у некоторых моделей гидроаккумулятров), хозяину придётся обращаться к электрику, так как определять на глаз способ подключения нельзя. Для герметизации места соединения реле со штуцером используется технический лён (пакля) с герметиком либо лента ФУМ.

Правила эксплуатации

Специалисты рекомендуют при выборе гидроаккумулятора ориентироваться на интенсивность водопотребления и количество членов семьи. Для семьи из двух человек вполне хватит устройства на 24 литра. Дома с большими семьями и высоким потреблением воды нуждаются в более вместительном аккумуляторе. При установке модели на 24 литра и подключении мощной бытовой техники напор в системе будет постоянно падать, вызывая частое включение насоса и его износ.

В техническое обслуживание устройства входит регулярная проверка давления воздуха с помощью автомобильного манометра. Должно насторожить слишком частое включение насоса. Это признак разгерметизации гидроаккумулятора или разрыва резиновой груши. Обе поломки легко устраняются. Однако промедление в ремонте может спровоцировать выход из строя насоса.

Обязательно производится корректировка заводских настроек реле давления под конкретную водопроводную систему и насос. Оптимальная разница между верхним и нижним показателем давления (согласно встроенному манометру) составляет одну–две атмосферы.

Аккумулятор большого объёма предотвратит частое включение насоса и обеспечит запас воды на случай аварийной ситуации.

Аккумуляторы с горизонтальным положением используются для монтажа поверхностных насосов.

Вертикальные аккумуляторы с большей вместимостью прекрасно подходят для работы с погружными насосами.

Собранный агрегат желательно располагать в хозблоке на стабильной ровной поверхности. Обе линии подключения (к источнику водозабора и электросети) должны быть изолированы и защищены от внешних воздействий. В процессе перекачивания насос не будет совершать циклы для обеспечения запаса воды, как в случае с гидроаккумулятором.

Забор будет происходить напрямую к точке потребления, что повышает ответственность контролирующей аппаратуры. В то же время работа насосной станции без гидроаккумулятора предполагает автоматические отключения и включения. Пороговые значения можно задать через реле управления, но и в этом случае важно правильно оценивать нагрузки на станцию, не рассчитывая на поддержку буферного блока.

Устройство гидробака

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.

Как подключить дополнительный гидроаккумулятор к насосной станции

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.

Что касается объема воды, который сможет вместить в себя резервуар, то он будет зависеть от настроек реле давления количества закачанного воздуха.

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.

виды оборудования

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.

Прежде чем заняться подключением гидроаккумулятора, необходимо познакомиться с его составляющими частями и назначением каждой из них.

Гидроаккумулятором называется металлический резервуар, внутри которого находится мембрана из резины в виде груши. Резиновая (каучуковая) мембрана прикреплена к корпусу фланцем с патрубком.

Гидроаккумулятор накапливает воду, находящуюся под давлением. Давление в бытовых аппаратах (1,5 бара) создается при помощи воздуха, в производственных моделях – инертного газа.

Как подключить дополнительный гидроаккумулятор к насосной станции

Сжатый воздух можно закачать внутрь корпуса при помощи велосипедного или автомобильного насоса. Когда вода поступает внутрь бака, сжатый воздух предотвращает разрыв груши, оказывая сопротивление. С помощью его происходит и регулировка давления в гидроаккумуляторе. В процессе водоразбора вода из аппарата перемещается в систему.

Гидроаккумуляторы несколько отличаются по своему назначению, поэтому условно их можно разделить на 3 вида:

  • Для холодной воды. Подает и накапливает воду, защищает оборудование от гидроударов при скачках давления. Защищает насос от изнашивания в процессе частых включений.
  • Для горячей воды. Его отличие – способность функционировать в высокотемпературной среде.
  • Для отопительных систем (расширительные баки). Они являются важной частью отопительных систем закрытого типа.

Устройство гидроаккумулятора не отличается сложностью, он состоит из металлического бака со встроенной грушевидной мембраной или плоской диафрагмой из резины. Диафрагма крепится поперек корпуса между его половинками, грушевидный баллон устанавливают на входе около горловины — такой тип используют для подачи воды при индивидуальном водоснабжении.

Гидробаки выпускают для отопительных систем, горячей воды (красного цвета) и холодного водоснабжения (синий цвет). В зависимости от объема гидробака и способа монтажа различают модели с горизонтальным расположением и объемные вертикальные агрегаты, которые устанавливаются на ножках.

Горизонтальные модели небольшой емкости чаще используют в насосных станциях со встроенным центробежным электронасосом поверхностного типа и элементами автоматической системы управления. Гидробаки с вертикальным расположением используют отдельно, их удобнее монтировать при работе с погружными электронасосами.

Рис. 2 Конструкция гидробака

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В принципе, схема достаточно проста. В независимости от того, какой насос будет использоваться в домашней водопроводной трассе (погружной или поверхностный) в первую его самого надо оградить от ила и грязи источника водозабора. Поэтому в самом низу устанавливается сетчатый фильтр, который будет задерживать крупные взвешенные частицы.

Далее по схеме идет или сам насос, если он глубинный, или трубопровод, который будет соединять фильтр с насосом, установленным на поверхности. В первом случае от насоса будет протянут все тот же водопровод в виде трубы или шланга. То есть, трасса начнется прямо в гидротехническом сооружении. Поэтому очень важно определить уровень промерзания грунта в районе месторасположения колодца или скважины. Начиная от этого уровня, придется трубопровод теплоизолировать.

Как подключить дополнительный гидроаккумулятор к насосной станции

Схема с дополнительным насосом

Теперь внутренняя разводка водопровода. Во-первых, необходимо продумать систему водоочистки. К сожалению, из колодцев и неглубоких скважин вода в дом будет поступать не очень чистой. Поэтому самый простой вариант – это установить два фильтра: грубой и тонкой очистки. Они легко справляются с возложенными на них обязанностями по очистке воды, но требуют, чтобы в них почаще меняли фильтрующие картриджи.

Следующий элемент – накопительный бак с поплавком. Он соединяется с насосом через трубу и установленные фильтра. После него уже производится отвод трубы до потребителей.

Схема с баком на чердаке

Накопительный бак

Что собой представляет накопительный бак? Это простая емкость, может быть разной формы и размеров. В ней три патрубка. Верхний является подающим, через него вода попадает внутрь резервуара. Второй нижний – отводящий, через него вода отводится на потребители. Третий, он тоже нижний, и располагается ниже второго, это сливной патрубок для грязной воды и осадков, который используется в проведении профилактических работ.

Такую фразу можно достаточно часто найти в описаниях гидроаккумуляторов. Вариации – гидроаккумулятор поддерживает постоянное давление и т.п.

Начнем с того что мембрана (резиновая груша) в металлическом корпусе никакое давление, ни постоянное, ни “переменное” СОЗДАТЬ просто не в состоянии. Давление создается только насосом.
Какое давление обеспечивает насос, такое же давление будет в гидроаккумуляторе. Единственное, о чем можно говорить, так это о том, что гидроаккумулятор, в отсутствие расхода воды, поддерживает
созданное в нем давление и способствует его плавному снижению с началом водоразбора и плавному повышению после закрытия всех кранов. Т.е.

без него давление изменялось бы мгновенно, а с ним изменяется плавно, за счет изменения гидравлического объема путем растяжения-сжатия мембраны. В этом и есть основный смысл его использования. Для корректного функционирования системы с вездесущим реле давления требуется именно плавное изменение давления, что и обеспечивается с помощью гидроаккумулятора.

Говорить о постоянном
давлении в стандартной системе с реле давления и гидроаккумулятором вообще не приходится. Весь смысл функционирования такой системы сводится к тому, что давление постоянно изменяется, за счет чего и автоматизируется работа насоса с помощью реле давления. Постоянное давление может быть только при неизменном расходе, но как только расход воды изменяется (открыли или закрыли дополнительный кран) давление мгновенно изменяется.

Как подключить дополнительный гидроаккумулятор к насосной станции

Все что может сделать гидроаккумулятор – это задать системе инерционность, что от него собственно и требуется. Постоянного давления в системах с переменным расходом возможно достичь только при использовании преобразователя частоты , когда скорость вращения насоса изменяется в зависимости от расхода воды.

Прежде всего, как мне кажется, насосную станцию стоит собирать самостоятельно, если у вас уже есть какие-то из её составных частей, обычно наиболее дорогих. Это – насос и гидроаккумулятор. Потому что стоимость насоса – это, примерно, половина стоимости насосной станции, соответственно, гидроаккумулятор – примерно треть.

То есть, не имеет смысла покупать новую насосную станцию, если у вас раздавило зимой гидроаккумулятор или сгорел по какой-то причине насос. Можно купить отдельно и то, и другое, и просто заменить то, что у вас сломалось, благо крепежи насоса и крепежная площадка гидроаккумулятора, как правило, стандартные и соединить одно с другим можно без особого труда.

Другой причиной собирать насосную станцию самостоятельно, может послужить несоответствие ваших требований и характеристик оборудования готовой насосной станции. Например, вам нужен насос с большим напором или расходом воды, чем у предлагаемых вам насосных станций, а то, что устраивает вас по характеристикам, не устраивает – по стоимости или по надежности.

Третий, наиболее распространенный вариант, когда вы вынуждены собирать распределенную насосную станцию из-за очень . Как правило, в этом случае используют мощный погружной насос, а гидроаккумулятор с блоком автоматики ставят где-нибудь дома.

Самая распространенная схема насосной станции это когда все её элементы собраны вместе, как написал один из читателей: «насос на бочонке». В этом случае блок автоматики ставится на напоре насоса, а к гидроаккумулятору вода отводится по отдельной трубе или гибкой подводке. Получается, что можно поставить в разных местах насос и гидроаккумулятор (ГА), просто заменив отвод к ГА на более длинный.

Но лучшим вариантом будет поставить блок автоматики на ГА, соединив коллектор блока с насосом трубой. Тогда мы получаем распределенную насосную станцию, где насос может стоять, например, в колодце (или в скважине для погружного насоса), а ГА находится в теплом доме.

Продолжая усовершенствовать нашу схему, можно найти наиболее удобное место для блока автоматики. Мне таким местом представляется распределительный коллектор холодной воды, где блок автоматики будет поддерживать постоянное давление (ведь именно это нам и нужно). Гидроаккумулятор, в этом случае, можно поставить под ванну или в любое другое свободное место ванной комнаты, а от насоса будет подходить напорный трубопровод.

  • Здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Мне кажется, нет нужды повторять прописную истину о том, что насос является «сердцем» системы водоснабжения…
  • Технологии в сфере насосного оборудования на сегодняшний день позволяют частному домовладельцу полностью брать на себя задачи обеспечения водой. Модели перекачивающих станций с компактными размерами охватывают потребности в поливе, а мощные агрегаты с повышенной производительностью реализуют подъем воды на второй этаж.

    Для поддержания стабильного давления в контурах разработчики все чаще используют гидроаккумулятор. У этого решения немало очевидных преимуществ, но не всегда подобные силовые дополнения оказываются уместными с точки зрения эксплуатационной рациональности. В свою очередь, правильно подобранная насосная станция без гидроаккумулятора может обеспечить целевой объект водой с минимальными финансовыми и технологическими издержками.

    Принцип работы перекачивающих воду станций во многом схож с обычными насосами. Разница заключается в использовании автоматических средств контроля процесса и возможностях дополнительного оснащения – в первую очередь за счет того же гидроаккумулятора. Но и модели без гидробака превосходят обычные насосы в показателях мощности.

    Например, в среднем для снабжения частного дома требуется 2-5 м3/ч. В этом диапазоне работает насосная станция для частного дома без гидроаккумулятора, введенная в скважину или в колодец. Существенным отличием является и прочная элементная база, заключенная в корпус из нержавеющей стали. Именно моделям без гидроаккумулятора в этом смысле отводится больше внимания, так как они работают при высоких нагрузках без дополнительной страховки от гидроудара.

    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.

    Способ подключения ГА будет зависеть от особенностей и назначения насосной станции. Рассмотрим три варианта.

    Вариант 1

    Насос подает воду из колодца, скважины или накопительной емкости, при этом организовано только холодное водоснабжение.

    В этом случае ГА устанавливается внутри дома в любом удобном месте.