Накопительный бак для водоснабжения

Одной из самых неприятных бытовых проблем является отсутствие воды в кране. Легко пережить отсутствие света или газа, однако вода – это обязательный компонент жизни человека, и когда ее нет или мало, начинаются проблемы. Можно держать постоянно в доме несколько емкостей с водой, например пластиковые бутыли, однако куда практичнее определить, какой нужен накопительный бак для водоснабжения и схема системы для частного дома, чтобы не терять в комфорте и продолжать пользоваться бытовыми приборами и раковиной с ванной, как ни в чем не бывало.

Зачем нужен и как им пользоваться

Если по каким-то причинам не работает насос в системе автономного водоснабжения, или нет напора в централизованном городском водопроводе, то подавать ее в раковину или бачек унитаза можно из предварительно набранной резервной емкости. Проще говоря, лучше всегда иметь в доме запас питьевой воды и использовать ее в экстренных ситуациях.

Есть масса вариаций, как установить и подключить накопительную емкость, в зависимости от типа источника воды, возможного расположения емкости и даже планировки дома. Достаточно выбрать подходящий вариант и определиться с типом самого аккумулирующего бака.

Накопительной емкостью может выступать емкость с достаточным внутренним объемом, выполненная из материала стойкого к коррозии и безопасного для хранения питьевой воды. Используются такие материалы как:

• поливинилхлорид;
• сшитый полиэтилен высокого или низкого давления;
• полипропилен;
• нержавеющая сталь;
• сталь с покрытием водонепроницаемыми лаками и керамическими покрытиями.

Пластиковые баки

Оцинкованная сталь хоть и обладает стойкостью к коррозии и водонепроницаема, однако со временем защитный слой цинка может истончиться, особенно в местах соединения и сварки.

По конструкции выделают:

• открытые емкости, у которых имеется горловина с крышкой или без, но с герметичными стенками и дном;
• закрытые полностью герметичные емкости мембранного типа.

В первом случает все просто, весь внутренний объем заполняется водой и при необходимости сливается через патрубок, закрепленный в самой нижней точке.

В случае с мембранными аккумулирующими баками полезный объем как минимум на треть меньше объема всей конструкции. Часть объема отводится под воздушную камеру, отделенную от воды с помощью прочной эластичной мембраны. По мере наполнения емкости водой мембрана давит на воздушную камеру, создавая избыточное давление. Когда требуется получить воду обратно, открывается вентиль, и она поступает в водопровод под действием накопленного давления.

С нижним или верхним расположением

Есть три варианта подключения накопительной емкости и использования запаса воды:

• Верхнее расположение емкости. В этом случае забор воды осуществляется под действием силы гравитации. Чем выше расположен гидроаккумулятор по отношению к потребителю, тем сильнее напор воды. Каждые 10 метров высоты добавляют 0,1 атмосферу, или примерно 1 бар.
• Нижнее расположение простой накопительной емкости. Гравитация уже не поможет, и для подачи в водопровод используется насос, поднимающий давление до оптимального уровня.
• Аккумулирующие емкости мембранного типа сами по себе создают требуемое давление для подачи воды. Нижнее расположение на уровне потребителя для них является оптимальным, так как от установки на чердаке или вышке никакого преимущества не будет.

Как определить оптимальный вариант?

Если дом с несколькими этажами и есть возможность расположить накопительный бак на чердаке, то это позволит обойтись без дополнительной установки насоса, и не нужно тратиться на дорогостоящий мембранный бак. Фактически это аналог водонапорной башни. Однако поднять емкость так высоко, чтобы обеспечить комфортный напор на уровне 2-2,5 атм. все равно сложно. Тем более что встает вопрос об утеплении бака, чтобы в зимний период вода в нем не замерзала.

В случае аварийного отключения воды имеющегося давления в 0,2-0,3 атм. будет вполне достаточно, чтобы воспользоваться смесителем в раковине, унитазом или даже душем, однако не получится задействовать часть бытовой техники, например стиральную машинку или посудомойку, которым требуется большее давление для срабатывания электромагнитных клапанов.

Установка емкости в уровень с потребителем подойдет в тех случаях, когда нет возможности поднять бак на чердак или хотя бы на этаж выше. Это же относится и установке накопительного бака в квартире. Потребуется небольшой насос для подачи воды в водопровод под давлением. Для обеспечения адекватного режима работы насосу потребуется расширительный мембранный бак.

Аккумулирующий бак с мембраной отлично подойдет для хранения запаса воды как при использовании централизованного водопровода, так и в автономной системе. При этом он не требует дополнительного оборудования или верхнего расположения. Однако его стоимость значительно выше, чем любой обычной накопительной емкости даже в сочетании с простым насосом.

Объем бака

В случае проблем на линии городского водопровода и отключения воды обычно ремонтные работы выполняются за день-два. Однако аварии случаются и на праздники, и в местах, где быстрый ремонт попросту невозможен, тогда придется ждать куда дольше. Оптимальным будет запас воды на 2-3 дня из расчета использования туалета, поддержания личной гигиены и приготовления пищи.

На семью из трех человек вполне достаточно 100 литров в день при использовании воды в эконом режиме. Для одной стирки требуется приблизительно 80 литров воды, точнее можно узнать в паспорте к стиральной машинке. Аналогично для посудомойки.

Получается, что на 2-3 дня при использовании бытовой техники надо искать накопительную емкость объемом не менее 500 литров, половина кубического метра.

Однако есть ряд ограничений:

• Чем больше объем воды и накопительной емкости открытого типа, тем быстрее она начнет зарастать осадком. Не рекомендуется использовать в быту емкости объемом больше 200-250 литров для долговременного хранения воды.
• Следует учитывать запас прочности перекрытия и несущих стен. Установку бака нужно закладывать еще на стадии проектирования дома.
• При использовании автономного водоснабжения объем накопительного бака, особенно мембранного типа, не должен превышать дебета скважины. Если это правило не получается соблюсти, то обязательно нужна защита насоса от холостого хода.

Накопительные баки мембранного типа ограничены в своем объеме и не способны отдать весь запас сохраненной жидкости. Для формирования запаса свыше 300 литров придется подключить несколько баков меньшей емкости параллельно друг другу.

Общие правила подключения

Устанавливается бак с водой на подготовленной площадке: бетонном основании, перевязанном с фундаментом, или усиленной металлической раме из профилированной трубы. Конструкция должна выдержать полуторный вес бака и воды в нем при полном заполнении.

Входной патрубок может быть любого подходящего диаметра, подача воды происходит под давлением. Выходной патрубок и трубу к водопроводу выбирают диаметром в полтора-два раза больше чем сечение основной линии. Оптимальный размер 32 мм.

Утепление даже самое качественное лишь замедляет снижение температуры в баке. Для предотвращения замерзания воды при установке емкости на неотапливаемом чердаке или на крыше следует использовать любую подходящую систему подогрева труб и самого накопителя.

С централизованным водоснабжением

Любой тип подключения накопительной емкости требует наличия обратного клапана на вводе в дом или квартиру. Именно клапан будет препятствовать вытеканию запасенной воды обратно в трубопровод, а не к потребителю.

Верхнее подключение

Бак устанавливается под потолком первого этажа, этажом выше санузла и кухни или на чердаке. У бака должен быть штуцер в верхней части для подачи воды, еще один чуть выше для сброса в канализацию при переполнении и штуцер в самой нижней части для забора воды.

Уже после ввода фильтра грубой очистки запорного вентиля, счетчика и обратного клапана устанавливается тройник, от которого труба идет к входному патрубку бака, перед штуцером устанавливается запорный вентиль или управляемый клапан.

К выходному штуцеру подсоединяется запорный вентиль и опускается труба обратно к водопроводу, с которым соединяется посредством тройника.

Шланг для сброса излишков опускается в канализацию или выводится за пределы дома в палисадник или дренажную систему.

Для контроля наполнения используется механический клапан с поплавком, аналогичный тем, что используются в бачке унитаза.

Чтобы воспользоваться запасенной водой, достаточно открыть выходной вентиль.

Нижнее подключение

Подключение выполняется идентично первому варианту. Однако на выходе необходимо установить насос для создания в водопроводе дополнительного давления. Перед каждым использованием воды придется включить предварительно насос.

Упростить жизнь поможет готовая насосная станция или дополнение насоса расширительным баком мембранного типа и реле давления.

Нижнее подключение накопительного бака с мембраной

Для подключения бака используется всего одна труба, подсоединенная к водопроводу через тройник с вентилем. Врезка осуществляется так же после фильтра, счетчика и обратного клапана.

Перед использованием необходимо настроить давление в воздушной камере. Делать это необходимо строго в соответствии с инструкцией к выбранной модели. Предварительно изучается нормальное давление в водопроводе, притом с учетом колебаний в течение суток. Берется в итоге среднее значение, которое используется для настройки бака. Только так получится использовать максимум полезного объема бака.

Для автономного водоснабжения

Как и в случае с централизованным водопроводом имеется несколько вариантов подключения.

Водонапорная башня

Накопительный бак устанавливается на уровне 15-20 метров над уровнем земли на укрепленной вышке или чердаке. Вода от скважинного насоса или насосной станции подается непосредственно в бак, а уже с него раздается в санузел и на кухню в доме. Давление в системе обеспечивается перепадом высот между уровнем воды в баке и краном смесителя в доме.

Недостатком является постоянный проход через бак воды, что вызовет со временем накопление осадка, даже если предварительно установить фильтрующую систему.

Преимущество в простоте конструкции и минимуме дорогостоящих элементов, за исключением самой конструкции башни и обязательного утепления бака для защиты от замерзания даже при его размещении на чердаке.

Нижнее подключение накопительного бака

Емкость устанавливается вровень с насосной станцией или на первом этаже в доме. Наполняется она во время обычной работы насоса за счет воды из скважины. Ограничителем является поплавковый выключатель.

Подобный вариант спасает при чрезмерном потреблении воды и снижении уровня воды в скважине или колодце. Однако бесполезен при выключении электричества, так как для подачи конечному потребителю воды из запаса требуется насос.

Схема нижнего подключения накопительного бака

Мембранный аккумулирующий бак

Мембранный бак для хранения запаса воды устанавливается после насосной станции и обратного клапана, с нижним подключением. Если насосная станция по какой-то причине не работает и не поддерживает давление в системе, то вода поступает с аккумулирующего бака.

Где установить накопитель для холодной воды: варианты расположения и правила монтажа

В ряде случаев владельцу загородного участка приходится устанавливать незамысловатое, но очень нужное устройство — накопительный бак для водоснабжения дачи.

В сущности, это простейшее изделие и устройством-то назвать нельзя, но в организации автономного водопровода оно может сыграть весьма заметную роль.

Из чего делаются такие баки, как их монтировать и применять – вот тема нашего разговора.

Когда нужен бак-накопитель?

Жителям городских квартир стабильное водоснабжение с постоянным напором представляется чем-то само собой разумеющимся, о чем не стоит и задумываться.

Но для обитателей коттеджных и дачных поселков данный вопрос далеко не всегда решается просто.

Хорошо, если есть надежный и доступный источник воды – подключай к нему насосную станцию и пользуйся вволю.

Но довольно часто условия водоснабжения не являются столь идеальными.

Приведем типичные ситуации:

• дом подключен к централизованному водопроводу, но вода подается не все время, а только несколько раз в сутки;
• на участке организовано автономное водоснабжение, но скважина или колодец имеет недостаточную производительность и быстро пустеет;
• вода подается в дом насосом, но электричество часто отключают.

Пользоваться при таких обстоятельствах водопроводом – сущее мучение: когда вода не нужна – она есть; как только в ней возникает необходимость – не выжмешь ни капли. Вот тут-то и пригодится накопительный бак, который будет играть роль аккумулятора. Функция его довольно проста: в период минимального водопотребления он будет потихонечку запасаться водой, а в часы максимального расхода – поставлять ее в водопроводную сеть.

Система водоснабжения частного дома с накопительным баком — схема

Практикуют два способа подключения накопительной емкости к водопроводной системе – с верхним и нижним положением.

С верхним расположением

Бак устанавливается на втором этаже дома или в чердачном помещении. По тому же принципу работают водонапорные башни в деревнях и небольших поселках. Такой вариант имеет следующие преимущества:

• Вода поступает к точкам водоразбора самотеком без применения насоса, при этом система водоснабжения является энергонезависимой (может работать без электричества)
• Емкость легко устанавливать и обслуживать.

Следует сделать оговорку: хотя вода и поступает самотеком, ожидать сильного напора не приходится. Как известно, перепад высот в 10 м создает напор в 1 атм. Таким образом, если разместить бак-накопитель на чердаке двухэтажного дома с потолками высотой 3 м, то давление воды в кране на первом этаже составит приблизительно 0,6 атм., и это без поправки на гидравлическое сопротивление трубопровода. На втором этаже напор будет вполовину меньше.

Душ Шарко при такой системе водоснабжения устанавливать бессмысленно, но для дачного домика она вполне сгодится.

Существенный недостаток данной схемы состоит в том, что накопительная емкость занимает полезное пространство. Ведь чердак можно было бы превратить в мансарду или использовать для хранения каких-нибудь вещей или сезонного оборудования. В качестве альтернативного решения можно предложить установку бака на специальной эстакаде вне дома, но это чисто летний вариант.

Для пользования водой зимой придется сооружать электрообогрев и утепление не только самого бака, но и ведущих к нему и от него трубопроводов.

С нижним расположением

Этот вариант выбирают те, кто стремится все доступное пространство использовать с максимальной эффективностью.

При данной схеме накопительный бак закапывают в землю. На полуметровом слое почвы, которым присыпана емкость, можно выращивать цветы или овощи, так что ни один квадратный метр не пропадет даром.

При этом размеры бака ничем не ограничиваются.

Очевидно, данный вариант также не является безупречным. Прежде всего в схему водоснабжения придется вводить насосную станцию, без которой вода в кран или стиральную машину не попадет.

Второй момент: расположенную под землей емкость трудно ремонтировать и чистить. И последнее: чтобы минимизировать воздействие сил морозного пучения грунт над баком придется утеплять.

Особенности подземной установки:

• Пластмассовый бак должен иметь круглую форму или ребра жесткости, в противном случае вокруг него необходимо будет соорудить бетонную оболочку.
• В верхней части необходимо предусмотреть отверстия для ревизии и чистки.

Бак следует устанавливать с уклоном до 15 градусов, так чтобы осадочные массы скапливались с одной стороны как раз под люком.

Объем накопительного бака

При расчете объема накопительной емкости учитывают два фактора:

Расход воды в доме или на участке: потребление воды у всех разное, поэтому рекомендовать что-либо однозначно в данном случае нельзя. Для приблизительного расчета можно воспользоваться среднестатистическими данными. Так, в доме со всеми удобствами (кроме кухонной мойки, туалета и ванной учитывают посудомоечная и стиральная машины) за сутки на одного человека расходуется примерно 170 – 200 л воды. При более скромном режиме – только для умывания, питья и приготовления пищи (например, в дачном домике) – потребности сокращаются до 60 – 80 л/сут на человека.

Часто бак-накопитель путают с гидроаккумулятором насосных станций (НС). Это не совсем правильно. Оба устройства выполняют схожую функцию, но объем гидроаккумулятора НС, имеющего внутри резиновую грушу или мембрану, составляет не более 100 л (чаще всего 25 – 50 л).
Он нужен только для того, чтобы предотвратить частые включения насоса, и не может компенсировать длительные перебои с водой.

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.

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 водопровода

Устройство водопроводной сети выполняется поэтапно.

Если вода добывается из скважины, на ней устанавливается насос.

Его тип зависит от глубины источника:

• до 8 м – поверхностный насос;
• от 8 до 20 м – поверхностный насос с выносным эжектором;
• свыше 20 м – погружной насос.

Всасывающий трубопровод поверхностного насоса должен оснащаться обратным клапаном. Если применяется погружной насос, обратный клапан устанавливают на ведущем к дому трубопроводе.

В автоматическом режиме включение и отключение насоса осуществляется согласованными сигналами трех элементов:

• датчика уровня, установленного в скважине;
• реле защиты от сухого хода;
• поплавкового выключателя, установленного в накопителе.

Гибким армированным шлангом диаметром в 1» насос подключается к полиэтиленовому трубопроводу (наружный диаметр – 32 мм), проложенному до накопителя.

Если бак имеет большой объем и устанавливается на междуэтажном перекрытии, под него следует уложить настил из толстых досок, который распределит весовую нагрузку на большую поверхность.

Монтаж поплавкового крана выполняют в следующем порядке:

1. На хвостовик клапана надевается шайба, после чего он вставляется во входное отверстие.
2. Затем с внутренней стороны на хвостовик одеваются: пластина жесткости, вторая шайба и фиксирующая гайка.
3. Теперь с наружной стороны к хвостовику необходимо прикрутить переходник, к которому будет подсоединяться подающий трубопровод.
4. Аналогично устанавливается поплавковый выключатель для насоса.

При верхней установке бак остается подключить к канализации и водопроводной сети. Если бак расположен под землей, необходимо установить и подключить насосную станцию с мембранным гидроаккумулятором. Как и скважинный насос, станция должна иметь защиту от сухого хода, которая отключит ее как только бак опустеет.

Стоимость

Уровень цен на накопительные баки для водоснабжения зависит от их объема и материала изготовления.

Модель объемом 200 литров, выполненная из пищевой пластмассы стоит в пределах 4000 рублей.

Бак большего объема, например, на 700 литров обойдется потребителю примерно в 8000 рублей.

Емкости, выполненные из нержавеющей стали, стоят намного дороже:

• объемом 180 литров – 13700 рублей;
• 635 литров – 30500 рублей.

Однако, несмотря на такую разницу в цене, основная масса потребителей предпочитает именно стальные накопители.

Устройство и принцип работы

Накопительный бак для водоснабжения предусмотрен для создания необходимого резерва воды для питьевых и технических нужд.

Такое устройство используется в современных автономных системах подачи горячей и холодной воды. При образовании дефицита водного источника, накопитель восполняет его из имеющихся запасов.

Также водяные баки успешно используются в хозяйственных нуждах для обустройства летних душевых и огородных оросительных систем.

Примечание! Накопительный бак для бани и дома предназначается для хранения достаточного запаса водного ресурса и поддержания мощного напора на протяжении суток.

Водные резервуары представлены полыми емкостями различных конфигураций и объемов, в которых предусмотрены патрубки входа и выхода, очистные фильтры-сетки, отверстия для вентиляции и технические ревизии. Более сложные модели оснащены дополнительными насосными станциями.

Контроль над уровнем воды осуществляется при помощи встроенных запорных клапанов – поплавковых или электронных. Насосная станция или погружной насос (в более простых моделях) осуществляют подачу воды из готового источника в накопитель.

Наполнение емкости происходит до необходимого уровня, после чего срабатывает регулятор (поплавковый кран) и забор завершается.

Далее выполняется тщательная очистка и аэрация воды, после чего она поступает в систему водоснабжения при открытии обычного водопроводного крана или при нажатии сливной кнопки на бачке унитаза.

При сливе воды насос автоматически включается, и процесс подачи жидкости начинается заново.

Разновидности накопительных емкостей

Накопительные емкости для воды могут быть разделены на несколько категорий:

1. По форме исполнения – круглые, цилиндры, прямоугольные, нестандартные;
2. По конструкции – открытые (с горловиной, защищенной крышкой и без) и закрытые (полностью герметичные);
3. По материалу изготовления – из пластика, металла, полипропилена;
4. По внутреннему объему – от 20 до 30 литров (маленькие), от 50 до 10 тысяч литров (большие);
5. По назначению – для водоснабжения (холодного, горячего), летнего душа, оросительных систем, водного запаса;
6. По способу монтажа – вертикального и горизонтального размещения, внутри и под землей.

Пластиковые

Наиболее востребованными и практичными являются модели пластиковых баков, которые отличаются простотой производства, небольшим весом и низкой стоимостью.

Большие баки дольше наполняются водой по сравнению с небольшими резервуарами, но при этом являются более экономичными. Ведь, чем больше объем, тем реже выполняется включение насоса.

Металлические

Баки из металла производятся из нержавеющей стали, устойчивой к коррозии и механическим повреждениям. Это определяет высокую стоимость подобных резервуаров, поэтому зачастую они изготавливаются на заказ.

Для снижения негативного воздействия коррозии, металлические емкости для горячей воды внутри покрываются надежным термоустойчивым эмалевым слоем.

Самым доступным вариантом являются пластиковые или полипропиленовые накопительные баки с соответствующим уровнем теплопроводности.

Расположение водяных резервуаров

Месторасположение бака определяет тип водопроводной разводки и оборудования, которое требуется для надежной и беспрерывной работы автономной системы.

Современная накопительная емкость для водоснабжения дома и бани имеет два варианта установки – верхнее и нижнее положение.

Верхнее

Подобная схема предусматривает установку накопительной емкости на максимально допустимой высоте – террасе, втором этаже, чердаке, на кровле или под потолком. Высота расположения пропорциональна силе напора – на каждые 10 метров добавляется по 1 бару давления.

При эксплуатации гидроаккумулятора в зимний период, устройство дополнительно утепляется.

Верхнее расположение обеспечивает лучший забор воды даже без использования насосной станции, а также простую и безопасную эксплуатацию емкости.

Нижнее

Такой способ установки накопительного резервуара предусматривает рациональное использование свободной площади. В этом случае для подачи воды в дом или баню требуется наличие насоса или насосной станции.

При нижнем размещении, при помощи насоса производится нагнетание воды в накопитель, в результате чего образуется особая воздушная прослойка. При достижении определенного уровня воды в резервуаре, воздух с максимальной силой выталкивает ее к заборным точкам.

Зачастую, для достижения оптимального давления при подаче воды, применяется погружной дренажный насос с поплавком, установленный внутри бака.

Если резервуар для воды нижнего размещения планируется использовать в зимний период, тогда он должен быть заглублен в почву на глубину ниже уровня ее промерзания.

Дополнительно предусматривается надежное утепление. При установке летней системы водоснабжения, накопитель может располагаться на глубину до 45 см от верхнего уровня почвы.

Важно! При подземном способе монтажа, бак должен быть установлен с небольшим уклоном до 16 градусов. Это обеспечит одностороннее скопление осадочных масс под крышкой.

Процесс монтажа

Наиболее доступный вариант организации автономной системы водоснабжения в доме или бане – установка емкости на чердачном помещении.

Для этого необходимо изготовить или приобрести бак для бани требуемого объема и конфигурации.

Монтаж емкости производится на верхнее балочное перекрытие или в любом удобном месте чердака.

Монтажные работы осуществляются поэтапно:

1. Выполняется укрепление основания под водяной бак. Балки перекрытия накрываются широкими досками.
2. На подготовленную основу устанавливается накопитель.
3. Производится монтаж клапана поплавкового типа. От верхнего края отступают 7,5 см, делают отметку и вырезают отверстие требуемого диаметра. В отверстие продевается хвостовая часть клапана с уплотнительной шайбой из пластика. С противоположной стенки емкости устанавливается специальная пластина жесткости, еще одна уплотнительная шайба и накручивается гайка. Все крепежные элементы надежно фиксируются, к хвостовой части прикручивается соединитель, при помощи которого выполняется подключение водонапорной трубы.
4. Проделываются отверстия для труб отвода требуемого размера. В готовые отверстия с внутренней стороны емкости вкручивается соединитель с шайбой. Укрепление резьбы выполняется специальной лентой. Далее надевается шайба, и закручивается гайка.
5. В трубы отвода вставляются вентили запорного типа.
6. Выполняется перелив. Для этого устанавливается отметка на 2,5 см ниже размещения крана поплавкового типа и проделывается отверстие. Переливная труба выводится в канализационную систему, закрепляется к стенкам бака при помощи соединителей по аналогичному принципу. Далее выполняется подводка труб с компрессионной фиксацией. Готовые участки трубопроводной системы монтируются к стенкам бака и деревянному основанию.
7. Подсоединенный бак заполняется водой для проверки герметичности системы, а также регуляции поплавкового крана.
8. Выполняется утепление емкости при помощи листового полистирола или рулонной минеральной ваты.

Вот таким простым и надежным способом можно обустроить автономную систему водоснабжения, основным элементом которой является накопительный бак для бани или дома.