Насосная станция без гидроаккумулятора: особенности действия и устройства водоснабжения без гидробака

Целесообразно ли отказываться от гидроаккумулятора

При проектировании системы подачи воды в дом необходимо учитывать такие факторы, как количество потребителей, объем перекачиваемой жидкости, ресурс колодца или скважины. Если вода требуется на постоянной основе и в большом количестве, то без гидроаккумулятора просто не обойтись.

Насосная станция с гидробаком обеспечивает беспрерывную подачу воды в дом, а если вдруг произойдет отключение электроэнергии, то запаса жидкости хватит, чтобы закончить свои дела. Объем бака выбирают, исходя из потребностей.

Средний объем для бытового применения – 25-50 л, но для частого использования лучше сразу приобретать бак на 100-200 л или включать в схему накопитель в качестве дополнения.

Гидроаккумулятор выполняет несколько важных функций: стабилизирует давление воды в системе, предохраняет оборудование от гидроударов, увеличивает срок эксплуатации насоса

Система водоснабжения может работать и без гидроаккумулятора. По сути, она представляет собой насос, соединенный трубопроводом с точками водоразбора. Главный минус такой системы – быстрый износ насосного оборудования.

В системе с гидробаком включение насоса производится только по необходимости, здесь же он будет включаться каждый раз, когда кто-то откроет кран с водой или захочет полить цветы. Двигатель из-за частой активизации быстрее выходит из строя, да и насос приходится ремонтировать или менять чаще обычного.

Схема подключения насосной станции без гидробака. Поверхностный насос установлен в подвале, подача воды осуществляется через всасывающий трубопровод, опущенный в колодец (скважину) (+)

Однако производители не отказались от моделей без гидробака, потому что они востребованы. Чаще всего ими интересуются владельцы дачных участков, которые используют систему водоснабжения только в летний период – для отдыха, выращивания овощей или цветов.

Рассмотрим ситуации, при которых можно обойтись одним насосом, без гидроаккумулятора:

Таким образом, если нет необходимости в большом количестве воды, которая должна подаваться стабильно, постоянно и иметь запас, можно обойтись и обыкновенным насосом-автоматом. В остальных случаях необходим гидроаккумулятор.

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Расширительные баки для водоснабжения поступают в продажу со стандартными настройками производителя — зачастую давление в воздушном отсеке уже установлено на значении 1,5 бар. Допустимое давление всегда указано на этикетке и производитель не рекомендует отклоняться от заданных параметров, особенно в сторону его увеличения.

Перед тем как приступить к регулировке, систему отключают от электросети и закрывают запорные вентили. Мембранный бак полностью опустошают, сливая воду — точный показатель давления можно измерить только при пустом отсеке для воды.

Далее снимают показатели давления с помощью точного манометра. Для этого с золотника снимают декоративный колпачок и подносят прибор. Если давление отличается от требуемого, то его приводят в соответствие, накачивая или стравливая лишний воздух.

Учитывая то, что производитель против отклонений от рекомендованных показателей давления, необходимо еще на этапе проектирования выбрать подходящее оборудование, параметры которого не будут конфликтовать между собой

При регулировке давления в газовом отсеке бака производитель заполняет его инертным газом, например, осушенным азотом. Это предотвращает коррозию внутренней поверхности. Поэтому пользователям также рекомендуется использовать для увеличения давления технический азот.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Давление в баке закрытого типа устанавливается всегда несколько ниже (на 10%), чем уровень давления при запуске насоса. Регулируя давление в устройстве можно корректировать напор воды. Чем меньшим будет давление газа в гидробаке (но не меньше 1 бар), тем больше он будет вмещать в себе воды.

Напор при этом станет неравномерным — сильным при наполненном резервуаре и все более слабым при его опустошении. Чтобы обеспечить сильный и ровный поток воды устанавливают давление в камере с воздухом или газом в пределах 1,5 бар.

Напор воды в водопроводе устанавливается с помощью реле. При настройке давления в расширительной камере необходимо учитывать эти значения

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Расширительный бак, который используется для горячего водоснабжения, изначально не должен содержать воды. Давление в устройстве устанавливается на показателе, который на 0,2 больше чем верхний порог отключения насоса.

Например, если реле настроено на отключение оборудования при показателях давления в 4 бар, то давление в газовом отсеке расширительного бака должно устанавливаться на значении 4,2 бар.

Установленный в обвязке водонагревателя, бак не служит для поддержания давления. Он призван компенсировать расширение тогда, когда происходит нагрев воды. Если установить давление в нем на меньшее значение, то в баке будет постоянно находиться вода.

Схемы систем водоснабжения с накопительным баком

Схема водоснабжения частного дома с накопительным баком зависит в первую очередь от его размещения и вида источника, а также от необходимости увеличения напора в системе и подготовки горячей воды. Да и выбор самого насоса, подающего воду в накопитель, и сопутствующего оборудования тоже делается не просто так.

Например:

• Если вода берется из колодца глубиной до 7-8 метров, достаточно купить поверхностный насос. На всасывающий трубопровод необходимо установить обратный клапан, препятствующий оттоку воды обратно в источник;
• Если из скважины на песок глубиной не более 15-18 метров, поверхностный насос уже нужно снабдить выносным эжектором;
• Если из глубокой артезианской скважины, добыть её можно только с помощью глубинного погружного насоса. В этом случае обратный клапан ставится на трубу, ведущую от насоса к дому.

Водоснабжение накопительные баки – схемы подключения могут быть такими:

Как видите, дополнительный насос на подающем трубопроводе из накопителя в систему позволяет не только увеличить давление в ней независимо от положения бака, но и установить бойлер для подготовки горячей воды.

Если же у вас часто отключают электричество, и этот насос, и бойлер будут бесполезны. Остается только снабжение холодной и горячей водой по последней схеме, со вторым баком. Его объем подбирается в соответствии с вашими потребностями, но чем он больше, тем дольше в нем будет остывать вода.

Это можно использовать для обогрева первой емкости в зимнее время. Например, накопительный бак для горячего водоснабжения 1000 литров, установленный рядом с баком холодной воды, не даст ему замерзнуть в течение суток даже если в течение этого времени вода в нем не будет подогреваться.

Существует несколько способов подогрева воды для этой схемы:

Как правильно выбрать гидробак

Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.

Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.

Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец

При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.

Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.

Расчет параметров гидробака

В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.

Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака

В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.

Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии

Конструкция

Накопители для водоснабжения изготавливают из пищевой «нержавейки» (марка стали – 12Х18Н10Т) либо из пищевой пластмассы.

Материал обязательно должен быть качественным, иначе в воду будут попадать нежелательные химические соединения, что вредно для здоровья людей, потребляющих данную воду.

Особенности конструкции:

1. На входной трубе устанавливают поплавковый кран из тех, какие применяют в бачках унитазов. Если вода в бак закачивается из собственной скважины или колодца, вместо крана устанавливают поплавковый выключатель для насоса.
2. На случай поломки поплавкового механизма ниже входного отверстия врезают переливную трубу, подсоединенную к канализации.
3. Также на входе необходимо поставить фильтр. Существует несколько разновидностей: сетчатые (грязевики), циклоны и центробежные фильтры-насосы. Первая группа применяется при относительно чистой воде, остальные две – при высокой загрязненности. Сетчатый фильтр следует установить и на выходной трубе. Лучше, если он будет расположен на вводе главной трубы в дом непосредственно перед разводкой.
4. В бак с непрозрачными стенками врезают уровень. Он поможет определить, хватит ли воды, к примеру, для стиральной машины.
5. Необходимо обеспечить возможность удаления осадка. Подземные емкости, как уже было сказано, чистятся через расположенный сверху люк. Баки, предназначенные для установки наверху, оснащаются дренажной трубой, которая врезается у самого днища.
6. Заполнение бака следует осуществлять чрез рассеиватель — насадку для душа или садовой лейки. Это предотвратит перемешивание воды с придонным слоем, содержащим осадок.
7. Сверху в емкость врезается вентиляционная труба (дыхало). Она должна быть изогнута так, чтобы входное отверстие было направлено вниз. На входе в вентиляционную трубу следует закрепить сеточку, предотвращающую попадание внутрь бака мусора и насекомых.

Труба для вентиляции должна иметь достаточно большой диаметр. Также необходимо следить, чтобы ее фильтр не был забит всевозможным мусором, например, тополиным пухом. Если слить воду из бака без доступа воздуха, атмосферное давление может сплющить его, как консервную банку.

Монтаж гидробака открытого типа

Устройство открытого типа используется все реже, так как требует постоянного вмешательства пользователя в свою работу. Открытый расширительный бак — это негерметичная емкость, которая служит для образования давления в водопроводе, аккумулирования воды, а также служит в качестве расширительной камеры.

К баку подключают: кран для слива, патрубки для рециркуляционной и подающей трубы, контрольную и переливную трубу

Бак устанавливают выше самой верхней сантехнической точки, например, на чердаке, вода в систему поступает самотеком. Каждый метр, на который поднимается устройство, увеличивает давление в водопроводе на 0,1 атмосфер.

Чтобы автоматизировать процесс обеспечения водой, бак оснащают поплавковым переключателем и устанавливают автоматическое реле, которое будет включать и отключать насос.

Емкость монтируют в непромерзаемом помещении, накрывают крышкой от пыли и мусора, укутывают стенки минеральной ватой или другим утеплителем

Такой способ организации водоснабжения требует регулярного контроля пользователя, иначе вода при отрицательных температурах может замерзнуть (если помещение не отапливается). Жидкость будет испаряться, поэтому придется постоянно доливать ее.

Кроме того, такая емкость громоздкая и не эстетичная, для нее обязательно нужно иметь в доме чердачное помещение. Но главный недостаток устройства — бак не приспособлен работать в условиях высокого напора воды в системе.

Электрическая часть

Двигатель станции запитывается непосредственно от электрического счетчика через автоматический выключатель.

Для защиты насоса, быстрого обесточивания двигателя в случаях нестабильного электроснабжения или перегруза ротора, автомат желательно подбирать на 10 % больше номинальной мощности. Для используемого в примере двигателя станции номинальная мощность составляет 0,77 кВт, с учетом требований нужно применять автомат на 3,85 А ((770 Вт + 77 Вт) / 220 В), но самый ближний параметр – 5 А. Можно применить автоматический выключатель с дифференциальным управлением.

Как показывает практика, обычные автоматические выключатели с близким параметром по току вполне справляются со своими функциями.

Электрическая часть

Двигатель станции  запитывается непосредственно от электрического счетчика через автоматический выключатель.

Для защиты насоса, быстрого обесточивания двигателя в случаях нестабильного электроснабжения или перегруза ротора, автомат желательно подбирать на 10 % больше номинальной мощности. Для используемого в примере двигателя станции номинальная мощность составляет 0,77 кВт, с учетом требований нужно применять автомат на 3,85 А ((770 Вт + 77 Вт) / 220 В), но самый ближний параметр – 5 А. Можно применить автоматический выключатель с дифференциальным управлением.

Как показывает практика, обычные автоматические выключатели с близким параметром по току вполне справляются со своими функциями.

Схема подключения насосной станции к колодцу на даче

Насосную станцию можно разместить внутри колодца, если там предусмотрено для этого место, кроме этого, для нее часто отводят подсобные помещения в самом доме или же в комнате

Обратите внимание на глубину, на которой будет находиться трубопровод. Трубу требуется не только утеплить, но и разместить ниже глубины промерзания почвы, чтобы в холодное время года вода в ней не замерзала

Для того чтобы система работала правильно, нужно выбрать не только тип насоса, но и глубину, на котором он будет работать. Чем глубже источник воды и дальше находится от строения, тем мощнее должен быть сам насос.  На конце трубы должен стоять фильтр, он находится между трубой и насосом, защищает последний от попадания в механизм мусора.

На устройствах обычно пишут, на какую глубину они рассчитаны, однако стоит брать более мощный, так как расчет ведется только от дна скважины до ее поверхности, не учитывая расстояние до строения. Высчитать несложно: 1 метр вертикального расположения трубы – это 10 метров ее горизонтального расположения, так как в этой плоскости подавать воду легче.

В зависимости от типа и мощности насоса напор может быть более сильным или слабым. Его тоже можно рассчитать. В среднем насос обеспечивает 1,5 атмосферы, однако это недостаточное давление для нормальной работы той же стиральной машины или гидромассажа, водонагреватель может требовать температуру выше.

Для того чтобы контролировать давление, аппаратура оснащается барометром. В зависимости от параметра давления рассчитывается и размер аккумулирующего бака. Важную роль играет и производительность станции. Этот параметр говорит о том, сколько кубометров в минуту способен подавать насос. Рассчитывать нужно, исходя из пикового потребления воды, то есть когда все краны в доме открыты или работает несколько электроприборов потребителей. Для того чтобы высчитать, какая насосная станция для дачи в колодец подойдет, необходимую узнать производительность. Для этого нужно сложить количество точек подачи воды.

С точки зрения электропитания удобнее использовать те системы, которые питаются от сети 22 Вольт. Некоторые станции эксплуатируются фазы 380 V, однако такие двигатели удобны не всегда, потому что трехфазное подключение доступно далеко не в каждом доме. Мощность бытовой станции может разниться, в среднем это 500-2000 Вт. Исходя из этого параметра выбирают УЗО и иные приборы, которые будут работать совместно со станцией. Для того чтобы конструкция не перегрелась, многие производители устанавливают автоматику, которая будет отключать насосы в случае аварийной нагрузки. Защита срабатывает и в том случае, если в источнике нет воды, когда происходят скачки напряжения.

Как рассчитать объем гидроаккумулятора?

От размера бака зависит то, насколько часто будет включаться мотор насоса. Чем он больше, тем реже установка работает, что позволяет сэкономить на электричестве, повысить ресурс системы. Слишком большой гидроаккумулятор занимает много места, поэтому обычно используют средний по габаритам. Он вмещает 24 литра. Этого хватит на небольшой дом, в котором проживает семья из трех человек.

Прицеп работы расширительного бака гидроаккумулятора

Если в доме проживает до 5 человек, то бак лучше установить на 50 литров, соответственно, если более 6, он должен быть не менее 100 литров. Стоит заметить, что стандартные баки многих станций вмещают 2 литра, такой гидробак может справиться только с гидроударами и поддержанием нужного напора, лучше не экономить и сразу же заменить его на большой. Именно количество пользователей воды в доме будет определять, какую насосную станцию выбрать для дачи.

Очистка воды

Не стоит забывать о том, что вода из скважины, даже если и пригодна для питья, может иметь примеси, например, песка, в нее могут попадать мелкие камни, разнообразный мусор, от которого можно избавиться, применяя специальную систему для очистки воды. Чаще всего применяются фильтры. Они ставятся снаружи для того, чтобы их было удобно менять. Они могут иметь разную фракцию и очищать воду в разной степени. На выходе используются фильтры глубокой тонкой очистки.

Модели

• Джилекс.
• Вихрь.
• Ergus.
• Зубр.
• Gardena.
• Wilo SE.
• Karcher.
• Pedrollo.
• Grundfos.
• Wilo.
• Тополь.
• Unipump.
• Aquario.
• Водолей.
• Biral.
• SFA.
• Vortex.
• Waterstry.
• Zota.
• Belamos.
• Pedrollo.

Перед тем как выбрать насосную станцию для дачи с колодцем, не будет лишним узнать, как обстоят дела с обслуживанием продукции выбранного производителя, есть ли ближайшие дилеры, которые могут предоставить запчасти.

Объём накопительного бака

Величина объёма накопительного бака напрямую зависит от количества проживающих людей:

• На человека достаточным для повседневных бытовых и хозяйственных нужд считается объём воды не более 200 литров.
• Для дачного водоснабжения, не предусматривающего некоторые статьи расхода воды, например, стирку, для расчёта объёма бака следует исходить из нормы не более 80 л в сутки на человека, а то и меньше. Для семьи из 2-3 человек вполне подойдет накопительный бак для водоснабжения дачи на 200 литров.
• Если вода расходуется только на пищу, питьё и мытьё посуды, а также утреннее и вечернее умывание, то даже 30 литров на человека вполне может хватить.

Схема водоснабжения частного дома с накопительным баком:

Три типовые схемы водоснабжения частных домов

Можно выделить 3 типовых схемы водоснабжения частных домов, получивших наибольшее распространение:

1. Схема с использованием водонапорного бака.
2. Комбинация глубинного насоса и гидропневмобака.
3. Бытовая насосная станция.

Ниже рассматриваются особенности каждой из этих схем.

С использованием водонапорного бака

Схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором

Когда-то это была самая распространенная схема организации водоснабжения. Обозначения на упомянутом рисунке:

1. Глубинный насос.
2. Резервуар для воды (водонапорный бак).
3. Резервуар с водой для полива.

Водонапорный бак устанавливается на достаточно большой высоте: на чердаке или специально сооруженной эстакаде. К нему подводятся трубы, по которым вода поступает в бак от насоса, и те, к которым подключаются точки потребления воды. Вода к точкам водоразбора идет самотеком. Поплавковое реле отключает насос после заполнения бака.

Объем бака не менее 200 литров, наилучший материал для его изготовления — нержавейка. При круглогодичной эксплуатации бак утепляется (нельзя использовать минеральную вату, частицы которой могут попасть в воду). Иногда для предотвращения замерзания воды в баке устанавливаются ТЭНы.

• слабый набор;
• угроза протечек и затопления нижележащих помещений;
• громоздкость конструкции и значительный вес заполненного бака.

С использованием гидропневмобака

Монтаж системы водоснабжения по этой схеме осуществляется в тех случаях, когда по каким-либо причинам невозможна установка бытовой насосной станции. Такая конструкция позволяет обеспечить подъем воды с глубины до 25-30 метров и, в отличие от предыдущей, способна обеспечить нормальное давление во всех точках водоразбора.

Схема водоснабжения частного дома от скважины

Обозначения на схеме:

1. Погружной насос.
2. Гидропневмобак (гидроаккумулятор).
3. Обратный клапан.
4. Реле давления.
5. Водонагреватель (бойлер).

По сути дела, это насосная станция, но вместо поверхностного используется погружной глубинный насос. Гидроаккумулятор устанавливается в специальном помещении в доме. Это бак объемом в несколько десятков литров, разделенный на две части эластичной перегородкой. В одной из этих частей находится воздух, а в другой — нагнетаемая вода.

Чем больше в баке воды, тем сильнее сжимается воздух. Благодаря эластичности перегородки давление в обеих частях одинаково. При достижении некоторого его максимального значения реле давления отключает прибор, а напор в магистрали обеспечивает сжатый воздух. При падении давления до некоторого минимального значения реле снова включает насос.

Даже при отключении электричества вода под действием сжатого воздуха в течение некоторого времени поступает к точкам водоразбора. Обратный клапан необходим для предотвращения холостой работы прибора.

Бытовая насосная станция

Оптимальным и современным способом провести воду в частный дом является установка насосной станции. Обозначения на рисунке:

1. Насосная станция.
2. Сетчатый фильтр.
3. Обратный клапан.
4. Фильтр грубой очистки.
5. Фильтр тонкой очистки.

Основное отличие от предыдущей схемы заключается в том, что здесь используется не погружной, а поверхностный насос. Благодаря наличию эжекторной системы, подъем воды возможен с глубин до 40-55 метров. Гидроаккумулятор является составной частью насосной станции.

Но у такой схемы есть и недостаток: насос, расположенный в доме, шумит. Но его довольно легко исправить, поместив станцию в отдельном помещении (лучше в цокольном этаже). В случае длительных перерывов в электроснабжении желательно установить источник бесперебойного питания. Это же рекомендуется сделать и для второй схемы.

Одна их самых простых схем организации водоснабжения на видео:

Заключение

Иногда водоснабжение в частном доме с накопительным баком становится единственной возможностью жить в комфорте, обеспечить который не смогут ни суперсовременная насосная станция, ни центральный водопровод. Сложность создания такой системы зависит от расположения бака, ваших потребностей и условий подачи воды, поэтому в каждом случае нужно выбирать свою схему.

Самой простой она будет для сезонного дачного домика, а вот для загородного коттеджа с постоянным проживанием и всеми удобствами придется и потратиться, и повозиться. Но результат того стоит.

Посмотрев видео в этой статье, вы убедитесь, что «не боги горшки обжигают», и многое, если не все, вы сможете сделать самостоятельно.