Насосные станции без гидроаккумулятора и с гидроаккумулятором: принцип работы, устройство, преимущества и недостатки

Для подъема воды из скважины или колодца, а также для ее дальнейшей транспортировки по трубам автономной системы водоснабжения загородного дома или дачи может использоваться насосное оборудование различных типов. Достаточно часто в этих целях применяют насосную станцию без гидроаккумулятора или установку, оснащенную гидробаком.

Насосные станции без гидроаккумулятора

Насосные станции с гидроаккумулятором, которые отличаются более сложной конструкцией, если сравнивать их с устройствами без гидробака, кроме стабильности напора транспортируемой ими по трубопроводу жидкой среды, способны обеспечить бесперебойность ее подачи в течение некоторого времени даже в тех случаях, когда сам насос не работает из-за поломки или сбоя в сети электроснабжения.

Принцип действия насосных станций с гидробаком

Насосная станция с гидроаккумулятором, используемая для откачивания из подземного источника и дальнейшей транспортировки по трубопроводу воды, – это целый комплекс технических устройств, основным из которых является водяной насос.

Устройство насосной станции с гидробаком

Принцип действия насосной станции с гидроаккумулятором заключается в следующем.

• По помещенному в скважину или колодец шлангу, оснащенному фильтром грубой очистки и обратным клапаном, вода откачивается из подземного источника и направляется в гидроаккумулятор. Гидробак, представляющий собой емкость с мембраной, разделяющей в нем жидкую и воздушную среды, отвечает за циклы включения и выключения насосного оборудования.
• Вода поступает в гидроаккумулятор до полного натяжения мембраны, с другой стороны которой находится половина емкости с воздухом, закачанным под определенным давлением.
• Как только та половина гидробака, в которую поступает вода, заполняется до предела, реле давления насосной станции автоматически отключает работу насоса.
• После того как вода из гидроаккумулятора начинает поступать в трубопроводную систему, давление жидкости в гидробаке падает до критического значения, а реле давления подает сигнал на включение насоса.

Принцип действия гидроаккумулятора

В зависимости от того, какое количество человек проживает в доме, для водоснабжения которого используется насосная станция, выбирается емкость гидроаккумулятора в диапазоне от 20 до 500 литров и даже более.

Преимущества и недостатки насосных станций с гидроаккумулятором

Если говорить о достоинствах, которыми обладает насос с гидроаккумулятором, то к наиболее значимым из них обычно относят следующие.

1. В водопроводах, обслуживаемых насосными станциями с гидроаккумулятором, который всегда заполнен, обеспечивается постоянное наличие воды.
2. Гидроаккумулятор для насосной станции, основным конструктивным элементом которого является мембрана, создающая требуемый напор жидкой среды в системе, обеспечивает подачу воды в трубопровод даже в тех случаях, когда не функционирует насос. Однако вода в трубопровод при неработающем насосе будет поступать только до того момента, пока она не закончится в емкости гидробака.
3. Использование гидроаккумулятора позволяет исключить такое негативное явление, как гидроудар в трубопроводной системе.
4. Насосы для воды, эксплуатируемые в комплекте с гидробаком, отличаются более длительным сроком службы, так как работают в более щадящем режиме, включаясь только в те моменты, когда уровень жидкости в гидроаккумуляторе падает до критической отметки.

Для обеспечения эффективной работы насосной станции, оснащенной гидроаккумулятором, очень важно, чтобы реле давления, которое на ней установлено, было правильно отрегулировано.

Для любой системы водоснабжения можно подобрать подходящий гидроаккумулятор

Среди недостатков насосных станций с гидробаком можно выделить следующие.

1. Необходимо отвести приличную площадь для установки такого оборудования, что объясняется большими габаритами гидроаккумулятора.
2. При выходе из строя реле давления площадка, на которой установлено такое оборудование, будет заливаться водой.
3. Особенности устройства гидробака предполагают необходимость регулярного (раз в 2–3 месяца) стравливания воздуха из его емкости, что обеспечивает эффективность работы такого оборудования (устройство гидроаккумулятора предполагает наличие специального клапана для этой процедуры).

Виды гидроаккумуляторов для оснащения насосных станций

В оснащении насосной станции для дома могут использоваться различные виды гидроаккумуляторов. Отличаться друг от друга такие устройства могут не только своей емкостью, но и конструктивным исполнением. Так, по последнему параметру различают гидроаккумуляторы двух основных типов:

• вертикальные (их конструктивная схема предполагает, что клапан, через который стравливается скапливающийся воздух, располагается в верхней части бака);
• горизонтальные (чтобы снизить воздушное давление в гидроаккумуляторе данного типа, используют специальный кран, устанавливаемый с тыльной части бака).

Гидробаки могут быть с мембраной или с грушей

Для того чтобы понять, как работает гидроаккумулятор, необходимо узнать, из чего состоит такое устройство. Основными элементами конструкции гидроаккумулятора являются:

• бак, который изготавливается преимущественно из металла;
• мембрана для гидроаккумулятора, которая разделяет его бак на две половины;
• ниппель, через который в гидроаккумулятор закачивается воздух;
• выходной патрубок, через который находящаяся в гидроаккумуляторе вода поступает в трубопроводную систему.

Устройство гидроаккумулятора насосной станции

Более подробно принцип работы гидроаккумулятора, который обязательно функционирует в паре с реле давления, можно описать следующим образом.

• Закачиваемая в бак устройства вода сжимает мембрану, с обратной стороны которой (в другой половине бака) находится воздушная среда, характеризующаяся определенным давлением.
• Давление воздуха, находящегося в одной половине гидробака, через мембрану воздействует на воду во второй половине емкости, также создавая в ней давление, способствующее выдавливанию жидкой среды через выходной патрубок под определенным напором.

Фазы работы гидробака

Как становится понятно из принципа работы гидроаккумулятора, в системе водоснабжения такое устройство обеспечивает поддержание постоянного напора жидкой среды.

Насосные станции без мембранного бака

Водоснабжение также можно организовать с помощью насосных станций без гидроаккумулятора. Если для этого используются хороший насос и вся необходимая автоматика для насоса, то такое оборудование вполне способно обеспечить транспортировку воды по трубопроводной системе под постоянным напором. Устройство насосной станции водоснабжения данного типа включает в себя насос, а также приборы контроля и механизмы управления, которые обеспечивают его работу в автоматическом режиме.

Принцип работы насосной станции, в оснащении которой отсутствует гидроаккумулятор, заключается в следующем: при открывании крана на любой из водозаборных точек датчики и реле, установленные на таком оборудовании, автоматически включают насос, который начинает откачивать воду непосредственно из подземного источника – скважины или колодца. Как только кран закрывается, насос автоматически перестает работать. Таким образом, принцип действия данных насосных станций достаточно прост, что определяет как плюсы, так и минусы этого оборудования.

Схема водоснабжения дома без гидроаккумулятора

К достоинствам насосных станций, не оснащенных гидроаккумулятором, следует отнести компактные размеры, а также то, что они способны создавать поток жидкости с бóльшим напором, чем станции, оснащенные гидробаком. Из минусов станций данного типа следует отметить то, что насосы в них работают в более интенсивном режиме и, соответственно, значительно быстрее выходят из строя, чем в станциях, оснащенных гидроаккумулятором. Кроме того, такие станции не могут обеспечить подачу воды в трубопроводную систему в тех случаях, когда возникают перебои с электроснабжением и насос перестает работать.

Автоматическая насосная станция без гидроаккумулятора с электронным контроллером, обеспечивающим поддержание постоянного напора и исключающим частые включения-выключения насоса

Насосные станции без гидроаккумулятора целесообразно использовать тогда, когда водопроводной системой, которую они обслуживают, пользуется не более двух человек. Когда же в загородном доме или на даче живет большее количество людей, такие станции лучше не применять, отдав предпочтение оборудованию, оснащенному гидробаком.

При установке любого насосного оборудования, описанного выше, следует надежно защитить его от воздействия низких температур. Это позволит избежать замерзания воды в трубопроводной системе и, соответственно, даст возможность пользоваться насосной станцией в круглогодичном режиме.

Схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором: последовательность подключения элементов системы

Гидроаккумулятор и фильтры тонкой очистки

Если снабжение загородного дома водой осуществляется из скважины или колодца, а не из централизованной системы, то в большинстве случаев используются схемы водоснабжения с гидроаккумулятором. Это позволяет обеспечить бесперебойную подачу, хороший напор в сети и продлить срок службы насосного оборудования.

В этой статье будут подробно описаны преимущества использования гидроаккумулятора, варианты его подключения к системе. А также варианты прокладки внутридомовых труб.

Зачем нужен гидроаккумулятор

И колодец, и скважина могут обладать недостаточным дебитом (см. Дебит скважины – как узнать, хватит ли вам воды). Иными словами, они не всегда в состоянии выдать за один прием столько воды, сколько вам нужно. Иногда эта проблема возникает не сразу, а через несколько лет эксплуатации источника.

Логично, что в таком случае в доме должен быть запас воды. Но не в ведрах и банках, а в самой системе. И это реально осуществить, если включить в схему водоснабжения гидроаккумулятор или накопительный бак.

Преимущества гидроаккумулятора

Накопительный бак – это, как говорится, «прошлый век». Он неудобен и не практичен.

• Устанавливать его нужно над помещениями-водопотребителями, то есть, на чердаке. Это значит, что он нуждается в утеплении, иначе зимой вода будет замерзать.
• Никто не отменяет риск протечек и переполнения бака. Это редко, но случается. Последствия представить несложно.
• Вода из накопительного бака поступает к приборам под давлением собственного веса. А этого недостаточно для нормальной работы сантехприборов и особенно бытовой техники – стиральной и посудомоечной машины.

Система водоснабжения с накопительным баком

Напрашивается очевидный вывод: включать в систему накопительную емкость имеет смысл только в небольших домах для летнего использования, не оборудованных современными приборами. Если же вы живете в доме постоянно, вам больше подойдет схема водоснабжения от гидроаккумулятора.

• Это более совершенное устройство – оно позволяет настраивать давление в системе в соответствии с вашими потребностями;
• Гидробак тоже должен стоять в теплом помещении, но эту задачу решить проще, так как его не нужно поднимать на самую высокую точку. Для установки подойдет и кессон над скважиной, и подвал дома, и любое техническое помещение;
• Соответственно, и возможные протечки не так страшны: вода не намочит перекрытия, не испортит ремонт и мебель.

Система водоснабжения с гидроаккумулятором

Как он работает

Гидроаккумулятор – это герметичная емкость, разделенная внутри на две секции. В качестве разделителя может выступать резиновая диафрагма или полая «груша».

В одну секцию поступает вода, а в другой находится воздух, который по мере наполнения первой секции сжимается, создавая давление на диафрагму.

По мере опустошения бака при разборе воды, давление воздуха падает. Когда оно достигает предельного минимального значения, срабатывает реле давления, которое запускает насос. Он снова накачивает в бак воду, пока давление не достигнет максимума.

Гидроаккумулятор с реле давления и манометром

• Мы имеем постоянный напор в системе;
• Насос не включается при каждом повороте крана, поэтому его детали меньше изнашиваются и служат дольше;
• Схема водоснабжения гидроаккумулятором позволяет всегда иметь запас воды на случай её большого разбора и неспособности источника выдать нужный объем единовременно.

Объем бака выбирается исходя из потребностей семьи. Он может быть и 5, и 500 литров.

Из чего состоит система

Теперь давайте проследим весь путь воды из колодца/скважины до самого отдаленного от источника водоразборного крана.

Заводим воду в дом

Итак, мы имеем источник воды недалеко от дома. От него в дом под землей прокладывается водопроводная труба. Она должна лежать ниже уровня промерзания грунта либо быть уложена вместе с греющим кабелем.

Это важно. Выбирая место для колодца, проследите, чтобы септик на даче, уличный туалет и прочие объекты, загрязняющие грунтовые воды, находились от него не менее чем в 30 метрах.

Соблюдение безопасного расстояния – залог качества питьевой воды

Труба от источника подсоединяется к насосной станции. Либо, если в скважине стоит погружной насос, к гидроаккумулятору. Перед насосом всегда устанавливается обратный клапан, чтобы вода из него не вытекала обратно в источник.

Если вода нужна не только в доме, но и во дворе, после гидроаккумулятора на выходящую из него трубу ставится тройник с краном. Домашняя труба ведет в систему очистки воды, на выходе из которой снова монтируется тройник, разделяющий потоки на холодную и будущую горячую воду.

Теперь подробнее о том, как правильно своими руками подключить гидроаккумулятор. Он может быть автономным или являться частью насосной станции в зависимости от того, какой насос вы используете – погружной или поверхностный.

Фото узла подключения

Даже с пояснениями к картинке довольно трудно понять, из чего состоит узел и каково предназначение каждого фитинга.

Фитинг	Последовательность подключения
Первым идет переходник со шланга на диаметр 32 мм.
Тройник со сливным краном	Далее на него наворачивается тройник с краном, позволяющим сливать воду для ремонта системы.
	Этот элемент необходим, если требуется поворот трубы к станции.
	Фильтр грубой очистки задерживает песок и мелкие камушки, не давая им проникнуть в систему. Без него все последующие элементы могут быстро выйти из строя.
	В случае с погружным насосом обратный клапан устанавливается на всасывающем патрубке. Если же вы используете насосную станцию с поверхностным насосом, то его место сразу за фильтром.
	Этот соединительный элемент позволяет сделать узел разборным для быстрой замены любого вышедшего из строя фитинга.
	Запорный шаровый кран можно установить в любом месте. Он служит для включения или отключения подачи воды.

Далее начинаются отличия:

• Если используется насосная станция, останется только подключить к ней собранный узел, так как манометр и реле давления идут с ней в комплекте.
• Если насос находится в скважине, то следующим шагом станет подключение через американку пятивыводного штуцера. На приведенной ниже схеме указано, для чего служит каждый вывод.

Схема водоснабжения дома – гидроаккумулятор и насос разделены

На трубу, ведущую к гидроаккумулятору, «сажается» фильтр тонкой очистки или станция подготовки воды.

Схема подключения фильтра

Совет. Прежде чем покупать оборудование и собирать его, отдайте образцы воды на исследование, чтобы понять, в какой очистке она нуждается.

Вот теперь можно заняться внутренней разводкой.

Внутренняя разводка

Чтобы подвести воду ко всем «потребителям», нужно купить трубы и всевозможные соединительные элементы. Сколько их потребуется? На этот вопрос поможет ответить схема с указанием всех элементов системы с нанесенными на неё расстояниями.

Даже такая примитивная схема поможет определиться с материалами

Но для начала нужно решить, какой способ подключения использовать.

• Последовательное подключение выполнить проще и обойдется это дешевле. Но при таком соединении при одновременном включении нескольких кранов напор в самом удаленном от гидроаккумулятора будет низким.

• Коллекторное подключение предполагает подводку отдельной линии к каждому прибору. Все они выходят из общего коллектора, установленного на вводе. Такая схема обеспечивает равный напор во всех точках водопотребления. Но стоимость водопровода будет значительно выше.

Схема коллекторного подключения

Первый способ подходит только для домов с небольшим количеством потребителей и малой протяженностью водопровода. Второй более практичен и эффективен, если речь идет о частном доме, в котором проживает большая семья и установлено все необходимое оборудование.

Поэтому далее будет дана инструкция именно для коллекторного подключения.

• После тройника, делящего общий поток на холодную и горячую ветки, на трубопровод холодной воды устанавливается коллектор с нужным количеством выводов. На каждом из них должен быть запорный кран.

Коллектор холодного водоснабжения

• Вторая труба после тройника подключается к входному патрубку водонагревателя.

Ввод и вывод труб из электрического водонагревателя

• Выходящая из водонагревателя труба также снабжается коллектором, от которого линии расходятся к отдельным потребителям.

Если все продумать заранее и выполнить работу аккуратно, весь узел перекачки, очистки, подогрева и распределения воды можно уместить на небольшой площади – в углу помещения, шкафу или нише.

Следующие иллюстрации помогут вам лучше представить, как выполняются разные этапы работ:

Совет. Чтобы уменьшить потери давления, старайтесь делать меньше поворотов и углов. Например, можно проложить магистрали под полом по прямой линии от коллектора к водоразборному устройству.

Заключение

Схемы систем водоснабжения с гидроаккумулятором обеспечат в частном доме не меньший комфорт, чем в квартире с централизованным снабжением. Если знать и понимать принцип работы системы, собрать её можно самостоятельно. Если иметь все нужные инструменты, это не намного сложнее сборки конструктора.

Чтобы получить дополнительные сведения и возможность увидеть процесс подключения самых важных узлов своими глазами, посмотрите видео в этой статье.