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

Станция автоматического водоснабжения с гидроаккумулятором

Для того чтобы понять, как функционирует система для загородного дома, нужно хорошо изучить её устройство и главные комплектующие. Следует рассмотреть их поэтапно по ходу передвижения жидкости. Водозабор, который стоит в скважине или колодце, оснащается сеткой-фильтром, который не дает проникать в систему большого размера частиц примесей. Тут же располагается обратный клапан для того, чтобы не допустить обратного оттока жидкости при сокращении давления или прекращении функционирования насосного оборудования.

Перед покупкой насосной станции следует проконсультироваться с продавцом о рациональности выбора той или иной модели

Это приводит к её интенсивному подъёму и переизбытку давления в магистрали, что ведет к точкам потребления жидкости, для обеспечения течения воды по коммуникационным путям. Чтобы оптимизировать функционирование системы, оборудование имеет в комплектации манометр и реле давления, настраиванием которого создают запуск и выключение перекачивающего аппарата при достижении значений, являющихся критическими.

Принцип функционирования станции для загородного дома был бы непонятен, если не уточнить, как настраивается реле, учитывая:

• Характеристики оборудования;
• Объём и необходимого давления гидроаккумулятора;
• Другие параметры.

Системы включают в комплектацию резервуары, из которых идет подача жидкости в трубопроводную сеть. При запуске оборудования жидкость поднимается из скважины или колодца, наполняет систему и накопитель, пока не достигнет определенного уровня давления. Затем насосное устройство выключается. При расходовании жидкости (открывание крана, применение душа или потребляющей воду техники) давление либо уровень в системе понижается, что ведет к подаче жидкости из камеры гидронакопительного бачка. Так расходование жидкости из накопителя идет вплоть до достижения критического уровня давления. Затем запускается аккумуляторная насосная станция, и цикл идет по кругу.

Работа блока управления

Основным преимуществом насосной станции является работа в автоматическом режиме. В промышленных установках для этого может потребоваться отдельный шкаф управления с множеством измерительных и регулирующих приборов.

Бытовое оборудование комплектуется штатным блоком управления, в котором реализованы все необходимые опции. Основным его элементом служит реле. У него есть две пружины, настроенные на максимальное и минимальное давление системы. С ними связаны контакты, которые в нужный момент замыкают и размыкают электрическую цепь питания двигателя насоса.

Крайне полезную функцию выполняет контроллер потока жидкости, осуществляющий защиту от сухого хода с отключением насоса при попадании воздуха во всасывающий шланг. На ряде моделей реализованы электрические блокировки от перегрева мотора и скачков напряжения в сети питания.

Замена мембраны

При наличии минимальных навыков работы с водопроводным оборудованием заменить мембрану на гидробаке не представляет сложностей. Придерживаясь правильного порядка действий, замена узла занимает минимальное количество времени:

1. Отключение бака от водопровода.
2. Удалить избыточное давление воздуха при помощи ниппеля.
3. Слить воду из емкости.
4. Снять манометр, высвободив при этом пространство для выхода мембраны.
5. Удалить нерабочую деталь.
6. Установить новую мембрану, закрепить манометр.
7. Накачать давление на 0,2 меньше нижнего давления реле насоса.
8. Установить обратно.

После этого необходимо проверить работоспособность водопровода. Для этого необходимо заполнить систему водой и проконтролировать работу емкости.

Как выбрать гидроаккумулятор

Прежде всего, надо определиться для какой системы планируется использовать гидроаккумулятор.

• Для прибора, который будет следить за подачей холодной воды, надо исходить из количества человек, проживающих в доме и по нормам расхода холодной и питьевой воды на одного человека приобрести подходящий гидроаккумулятор.
• Агрегат, подающий горячую воду, также приобретается после расчета расхода горячей воды на одного человека в сутки.
• Гидроаккумулятор, обеспечивающий бесперебойную работу отопительной системы, выбирается исходя из площади отапливаемых помещений. В зависимости от этого выбирается емкость гидробака.

Также необходимо учесть, что работа всего агрегата основана на использовании мембранной емкости, которая находится внутри гидробака.

Выбор гидроаккумулятора

Именно от ее живучести зависит срок службы всей системы. Для холодной воды лучше приобрести бак с мембраной из изобутированной резины, вода из которой безопасна для использования при приготовлении пищи.

Далее, делая выбор, нужно уделить внимание фланцу, который обеспечивает крепление системы подачи воды. Его качество влияет на срок работы гидроаккумулятора

Фланец гидроаккумулятора

Чем качественнее фланец, тем дольше будет работать гидроаккумулятор. Изготавливается из оцинкованной стали, нержавейки или композиционной пластмассы.

Расчет оптимального объема гидробака

ГОСТа по объему гидробака не существует. Каждый выбирает емкость для использования воды индивидуально. Исходить надо из двух параметров.

Размеры гидробака

1. Размер подсобного помещения, куда будет устанавливаться как минимум один гидробак. Для примера, размер бака на 100 литров – это бочка, стоящая вертикально, высотой около 850 мм, и диаметром 450 мм.
2. Далее нужно просчитать потребляемое количество воды каждым членом семьи (примерно). Также, учесть расход воды при стирке, мойке посуды и других хозяйственных нуждах. В любом случае, даже если при расчетах была допущена ошибка, всегда можно заменить бак с увеличением его емкости.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор представляет собой металлический бак с резиновой мембраной(грушей) внутри. Между стенкой бака и мембраной создается давление путем закачивания воздуха. Заводская предзакачка 1,5bar, но это давление можно изменять в зависимости от потребностей. Для регулировки предусмотрен ниппель. Принцип действия: под давлением насоса в гидроаккумулятор подается вода, наполняя мембрану до определенного объема. После отключения системы, на воду начинает давить воздух, закачанный в гидробак, тем самым выталкивая ее в водопровод до тех пор, пока значение давление гидроаккумулятора не сравняется с давлением системы. Стоит учитывать, что вместимость гидробака 40-60% воды от заявленного объема.

Гидроаккумулятор выполняет три основных функции:

• Защита от гидроудара. Гидроаккумулятор гасит резкое повышение давления от включения системы при открытии вентиля.
• Гидроаккумулятор уменьшает количество пусков насоса за счет определенного запаса воды в мембране. Простыми словами если вам нужно набрать воды в чашку, насос не будет запускаться, а запас воды компенсируется за счет гидроаккумулятора. При отсутствии напорного бака произойдет полноценный запуск системы. Таким образом мембранный гидроаккумулятор существенно продлевает срок службы оборудования и водопроводной системы.
• Поддержание стабильного давления в системе.
• Создает запас воды на случай отключения электроэнергии или выход из строя агрегата.

В зависимости от материала изготовления гидроаккумуляторы бывают из нержавеющей стали и окрашенной стали. Нержавеющий аккумулятор имеет ряд преимуществ перед стальным, но стоит дороже. Мембрана из пищевой EPDM — резины. По объему баки могут быть 24л, 50л, 80л, 100л, 150л, 200л, 300л, 500л, 750л…2000л. Максимальное давление 10bar. Выбор модели оптимального гидроаккумулятора зависит от напорных характеристик, производительности насоса, количества потребления воды и для каких целей используется. Например, для одноэтажного здания, в котором проживает семья из 4 человек и 3-4 точки водоразбора оптимальным выбором будет бак объемом 80-100л. Для удобства монтажа гидроаккумулятор бывает вертикальный или горизонтальный. Отлично зарекомендовали себя на рынке итальянские производители баков Gidroferra, Aquasystem, Imera.

Широкий модельный ряд автоматики и гидроаккумуляторов позволяет подобрать оптимальное оборудование для автоматизированного водоснабжения, максимально учитывая пожелания клиента и его возможности. При выборе оборудования обязательно проконсультируйтесь со специалистом.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика регулирует функционирование поверхностного и погружного электрического насоса. При его включении происходит отключение цепи питания в приборах, которые реагируют на любые изменения в подаче жидкости. Размыкание осуществляется при помощи контактов или усиленных радиодеталей для этой воды под большим напором.

Насосная станция в скважине.

Управление насосом по давлению

Реле для погружного насоса монтируют на водоподающую магистраль. Она крепится на штуцер, который располагается на гидравлическом аккумуляторе. Реле — это главный управляющий элемент. Его устанавливают во все системы подачи воды.

Оно помогает остановить поступление электричества, если повышается показатель давления в системе до верхней отметки. Мембрана смещается, потому что на нее давит жидкость. Механизм размыкает внутренние контакты. В корпусе предусмотрены регулировочные винты, которые можно настроить, выставить предельное значение давления внутри системы.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Принцип подключения реле давления с защитой от работы на сухую.

Помпа защищается от поломок при помощи реле, который отвечает за работу холостого хода. Этот автоматический элемент устанавливается рядом с другими узлами. Электрический прибор разрывает цепь подачи энергии в момент снижения напора внутри системы до максимального значения.

Задать границы срабатывания автоматики можно при помощи регулировочных винтов. Они находятся под крышкой. Для подключения проводов используют разъемы.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы применяются в качестве отдельных деталей или встроенных в систему водоснабжения. Они замыкают или размыкают контакты во время изменения положения поплавковой головки.

Внутри есть шар, который давит на рычаг и контакты. Когда жидкость поступает в емкость, то отключается подача электричества, если достигнута верхняя граница. Поплавок не защищает насос, а предотвращает затопление дома.

Контролирование работы по уровню воды

Поплавок выключатель для насоса.

Когда в скважине снижается уровень воды, то помпа выходит из строя. Водяное охлаждение обмотки в двигателе отсутствует, если не предусмотрены датчики. Производители изготавливают погружные насосы, которые отключаются при отсутствии воды в скважине.

Электрические насосы с поплавковыми выключателями применяют исключительно в колодцах. В скважинном канале нет свободного места. Поплавок — это просто устройство, которое включает в себя металлический шар и рычаг.

Он замыкает контакты при отсутствии воды в системе прерывает поступление напряжения на обмотку электрического двигателя.

Пресс контроль

Это устройство управляет насосом. На его работу влияет уровень жидкости в трубопроводе. Пресс-контроль — намагниченный лепесток, который находится в воде. Когда жидкая среда проходит свободно, он располагается в приподнятом состоянии. При понижении уровня воды шторка опускается и происходит размыкание контактов геркона.

Стоимость замены

Мембрана является элементом оборудования, которое наиболее часто выходит из строя, т.к. подвергается постоянного сжатиям и растягиваниям. Стоимость замены зависит от типа бака, емкости, типа мембраны, производителя.

Если система водоснабжения эксплуатируется непрерывно, целесообразно приобрести более дорогую мембрану, которая способна выдержать большее количество циклов эксплуатации.

Стоимость моделей импортных производителей достигает половины стоимости самого гидроаккумулятора. При этом номинальный срок эксплуатации изделий в несколько раз выше более дешевых.

Есть ли смысл 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

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:

Насос можно использовать для транспортировки жидкости из колодца, скважины и даже пруда или бассейна. Напор и степень очистки воды большого значения не имеют. Если требуется ежедневный полив больших площадей, в целях экономии кроме воды из колодца рекомендуется использовать и накопительную емкость. Для наполнения бака, из которого производится подача воды в шланги системы капельного полива, достаточно установки обычного насоса – погружного или поверхностного. Когда воду используют только для одного крана, обслуживающего небольшой дачный домик, устанавливать насосную станцию не обязательно.

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.

Водоснабжение без гидроаккумулятора

Если исключить гидроаккумулятор из схемы водоснабжения, то возможны два варианта:

• использование насоса для подачи воды к точкам водоразбора напрямую;
• подключение накопительного бака.

Оба варианта активно используются, но первый оптимален для систем полива с небольшим объемом жидкости, а второй наиболее целесообразен, когда нужно обеспечить водой душевую, кухонный кран – то есть потребителей внутри дома.

Подключение насоса напрямую

Один из вариантов – расширенная система орошения приусадебного участка. Она полностью автоматизирована. Чтобы настроить время включения/выключения, подсоединяем контроллер. На каждой отдельной линии можно установить электромагнитные клапаны, чтобы они могли эксплуатироваться по отдельности.

Примерная схема автополива дачного участка. Транспортировка жидкости из скважины или колодца осуществляется по трубам с диаметром 19 мм (центральная) и 16 мм (ответвления) (+)

• размещаем трубы на поверхности земли по заранее составленной схеме, соединяем фитингами;
• устанавливаем дождеватели, капельную систему, шланги для полива;
• обустраиваем насосную группу – поверхностный агрегат и реле давления;
• подключаем подачу воды, тестируем систему на протечки;
• если все хорошо – выкапываем траншеи глубиной 30 см, из щебня и песка устраиваем дренажную подушку, укладываем трубопровод и засыпаем его;
• производим повторное тестирование для проверки герметичности, проверяем работоспособность всех линий;
• подключаем контроллер и датчик дождя;
• проверяем работу всех элементов системы.

Если пропускная способность небольшая, настраиваем поочередную эксплуатацию линий. Это сложная схема, требующая знаний по настройке оборудования. Наиболее простая представляет собой обычный насос типа «Малыш» с подключенным к нему шлангов для полива.

Схема с накопительным баком

С появлением технологичных станций с гидроаккумулятором схема стала менее популярной, но все еще используется. Она проста и отличается тем, что между насосом и точками водоразбора находится накопительный резервуар.

Схема системы водоснабжения с накопительным баком. Для обеспечения движения воды по трубам с определенной скоростью и давлением установлен дополнительный циркулярный насос

После системы фильтрации устанавливают накопительный бак, и уже от него идет труба (или трубы) к точкам водоразбора.

Накопительный бак – любой резервуар, подходящий по объему. Раньше использовали металлические оцинкованные цистерны, сейчас – пластиковые емкости различной конфигурации. Они оснащены одним входящим патрубком, для подачи воды из скважины, и двумя выходящими – для разводки по потребителям и сливным.

Сверху бак прикрыт откидной крышкой, которая защищает жидкость от мусора и пыли. Убрав крышку, можно проанализировать состояние резервуара и воды, которая в нем хранится. При сильном загрязнении жидкость выпускают через сливной патрубок, а бак моют.

Главный контролирующий элемент – поплавковый механизм. Как только уровень воды достигает максимальной отметки, входной патрубок перекрывается, и подача в резервуар прекращается. При низком уровне, напротив, входное отверстие открывается и вода начинает поступать в бак.

Пластиковый накопительный резервуар, установленный на чердаке. Он легче по весу, чем металлическая емкость, поэтому монтировать его гораздо удобнее. Чтобы вода не замерзла, в северных районах стенки бака утепляют

Плюс использования накопительного бака: всегда есть запас воды, которая подается под небольшим давлением, даже если все насосы отключены. Минус – сложности в установке. Объемные баки требуют пространства и основания, которое выдержало бы их вес.

В случае устройства систем для круглогодичной эксплуатации, чердак или хотя бы сам бак, размещаемый в неотапливаемом чердачном пространстве, должен быть утеплен.

Схема насосной станции без гидроаккумулятора

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

Схема с дополнительным насосом

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.

Накопительный бак также снабжен крышкой, которая герметично прикручивается к корпусу емкости. Она располагается сверху. Через крышку производят осмотр бака, а также производят профилактические мероприятия.

В настоящее время многие потребители свое предпочтение отдают пластиковым бакам, чем металлическим. Они дешевле, но по техническим характеристикам не уступят вторым. При этом их вес в разы меньше, что упрощает его установку и монтаж. Тем более, если разговор идет о монтаже в чердачном помещении. Что касается теплоизоляции, то для этого можно использовать любые материалы, главное – чтобы в процессе эксплуатации вода в баке не замерзла.

Накопительный бак в разрезе

Конечно, у этой схемы есть и свои недостатки.

• Пассивная подача воды, отсюда и небольшой напор в водопроводной системе. Хотя на первом этаже его будет больше, чем на втором. Ведь чем выше расположен бак, тем больше давления он создает в водопроводе.
• Большой размер самой накопительной емкости. Отсюда иногда возникают сложности с подбором места ее установки.
• К сожалению, поплавковый датчик – не лучшее устройство контроля над работой насосной установки. Он может в один миг просто отказать, насос будет качать воду до тех пор, пока из герметичных щелей бака не потечет вода. Неминуемо затопление чердака и нижних помещений.
• Не очень просто проводить чистку большого резервуара. Придется залезать внутрь емкости, где руками надо будет выгребать осадок. Правда, периодичность проведения очистки достаточно большая, потому что в системе будет установлена водоочистка.

Принципы работы, устройство и преимущественные стороны гидробака в системах водоснабжения

Из чего состоит гидробак

Агрегат в разрезе с описанием ключевых элементов

Корпус устройства чаще всего выполнен из обычной стали. Существуют образцы из нержавеющей стали. Они более долговечны, но встречаются реже, по причине высокой стоимости;

Образцы, выполненные из нержавеющей стали

• Резиновая мембрана. Она изготовлена из эластичного материала, что обеспечивает длительную эксплуатацию;
• Рабочее давление контролируется через золотник, при помощи обычного машинного насоса и манометра;
• В корпусе установлен фильтр грубой очистки, помимо отдельного фильтра, вмонтированного в контур.

Так же в группу аккумуляторного оборудования входит реле давления – это автоматический датчик запуска и отключения насосного агрегата.

Реле давления

Плюсами пневматического оборудования являются:

• Простота конструкции;
• Возможность замены мембраны;
• Несложное подключение к насосной станции;
• Компактные размеры;
• Малый вес;
• Доступная цена

Кратко опишем работу водяного аккумулятора

При потреблении воды на любой точке водозабора реле давления включает насосный агрегат. Вода, попадая в гидробак, растягивает мембрану. Далее, при закрытии крана, насос продолжает работать. Мембрана, растягиваясь, повышает рабочее давление агрегата. Когда давление повысится до максимального значения, реле давления отключает насосную установку.

Схема работы гидроаккумулятора

Выбор для домашних условий

Многоступенчатый насос с гидроаккумулятором Насос – это главный компонент установки.

Его работоспособность должна обеспечивать не только эффективный забор из источника в дом, но и достаточную подачу для увлажнения почвы, наполнения бассейна и для других домашних дел.

При покупке насоса, от покупателя требуется понимать, на какую глубину залегания источника данная установка должна быть рассчитана.

Последний выделяется высоким уровнем шумоизоляции и своей экономичностью в плане энергозатрат, при этом сохраняя свои характеристики и эффективность работы.

Статью о критериях выбора между насосной станцией и скважинным насосом читайте здесь.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор вихревого насоса с реле давления:

Автоматика для насосных станций без гидроакумуляторов:

Подключение насосной станции к накопительной емкости:

Применение системы водоснабжения без гидробака на дачном участке возможно, однако она будет ограничена по мощности и частично не защищена, даже при оснащении автоматикой. Гораздо удобнее использовать современную насосную станцию с гидроаккумулятором, особенно для обеспечения дома необходимым количеством воды.

Есть опыт эксплуатации насосной станции без гидроаккумулятора? Или хотите задать вопросы по теме? Пожалуйста, комментируйте публикацию и участвуйте в обсуждениях. Блок обратной связи расположен ниже.