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.

Насос с гидроаккумулятором

Жизнь в частном доме заставляет иметь в хозяйстве такую вещь, как насос с гидроаккумулятором. Этот агрегат включается автоматически при открытии крана. Неоспоримое преимущество заключается в его применении с погружным или с поверхностным электронасосом.

Общий вид системы с гидроаккумулятором

Прежде всего, гидроаккумулятор (мембранный бак) предназначен для того, чтобы способствовать постоянному напору жидкости в системе водоснабжения. Также на нем лежит функция защиты от раннего износа насосного агрегата по причине его частого срабатывания, защита от гидроудара, портящего трубы водопровода. При отключении электричества он поможет сохранить определенный запас жидкости в системе.

Перед монтажом и вводом в эксплуатацию обслуживающий персонал или хозяин участка при самостоятельной установке обязан изучить инструкции пользования данными приборами, должна быть разработана схема их подключения. Монтировать установку обязан человек, обладающий соответствующим уровнем квалификации.

Обратите внимание! Монтаж и проверка агрегата возможны только при полностью обесточенном насосе. Выполнять все эти действия при работающем насосе категорически запрещено.

Строение и виды

Основные части, из которых состоит гидроаккумулятор:

• Металлический корпус с ножками;
• Мембрана или резиновое изделие, находящееся в корпусе бака;
• Ниппели для подачи воздуха.

Некоторые изделия дополнительно идут в комплекте с краном для спуска содержащегося в баке воздуха.

По своему расположению в пространстве насосы делятся на горизонтальные и вертикальные аппараты. Первые используются для наружных насосов. Вертикальные модели монтируются на системы с погружными насосами. Вертикальные гидробаки имеют важное отличие. Если их объем превышает пятьдесят литров, то сверху устанавливается клапан для выпуска лишнего воздуха. Дело в том, что в процессе использования между мембраной и стенкой накапливается воздух, причем происходит это в верхней части. Именно этот нюанс обусловил выбор такого расположения клапана. В горизонтальной версии слив или кран монтируется за гидроаккумулятором.

Если объем емкости меньше 50 литров, то для того чтобы спустить из бака сжатый воздух наружу, достаточно просто содержащуюся там жидкость слить в подготовленную емкость.

По своему предназначению гидроаккумуляторы подразделяются:

• устанавливаются в системах с холодной водой;
• устанавливаются в системах с горячей водой;
• на них возложена функция расширительного бака отопительных систем.

Чтобы потребитель мог разделять их визуально, производители оборудования между собой условились окрашивать баки для систем отопления и водоснабжения в различные цвета. Был выбран красный цвет окраски для отопительных систем и синий – для систем водоснабжения.

Основные недостатки и преимущества насоса

Преимущества:

• Поддержка и контроль наличия жидкости в сети трубопровода;
• Автономность станции продолжительное время после выключения питания сети благодаря гидроаккумулятору;
• Отсутствует возможность гидроудара в трубах;
• Станция с наличием в ней гидроаккумулятора будет меньше изнашиваться. Без гидроаккумулятора ее срок службы закончится быстрее ввиду ограниченного числа циклов включений насоса.

Недостатки:

• Большие размеры гидробака;
• Риск затопления, если оказалось неисправным реле, или обнаружилась протечка в мембране;
• Необходимость постоянно спускать накопившийся воздух в баке через специальный клапан – это продлит срок службы оборудования.

Общий принцип работы системы

С помощью глубинного насоса производится забор воды из скважины. Под давлением, создаваемым насосом, она нагнетается непосредственно в резервуар – резиновую мембрану. Процесс контролируется реле давления воды для насоса и длится до тех пор, пока давление в баке не достигнет величины от одной до двух или трех атмосфер. Данное значение настраивается вручную. По достижении нужного давления в системе установка прекращает свою работу. Частота срабатывания реле зависит от объема гидробака. Сам аппарат монтируется на стену или ставится на пол.

Подключение гидроаккумулятора с поверхностным насосом

Разберем поэтапно подключение гидроаккумулятора к насосной станции. Для этого необходимо:

• Измерить внутреннее давление в гидробаке. Оно должно быть на 0,2 или один бар меньше выставленного на реле;
• Подготовить штуцер на пять выходов, соединяющий гидробак, насос, реле давления воды и манометр. Пятый выход служит для подключения трубы системы водоснабжения. Заготовить материалы для герметизации стыков;
• Закрепить штуцер к гидробаку в месте расположения фланца с клапаном или шланга;
• Последовательно закрепить остальные элементы системы;
• Визуально осмотреть каждое соединение на предмет протечек и потеков.

При присоединении реле давления следует обратить пристальное внимание на метки, расположенные под крышкой. Это «сеть» и «насос», через них оборудование подключается к сети. В отдельных случаях при отсутствии данных меток следует воспользоваться услугами специалиста.

Подключение с использованием скважинного насоса

Как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу, вы сможете узнать ниже. Водяной насос расположен непосредственно в скважине, глубина которой выбрана с учетом соблюдения расстояния в 20-30 сантиметров от основания насоса до дна. Стоит отметить, что число включений погружного глубинного насоса в течение часа строго регламентировано и варьируется в пределах 5-20 включений в час. Данное число является максимально щадящим режимом работы для агрегата. В случае падения давления жидкости в системе водоснабжения срабатывает реле, запускающее насос. При достижении верхних значений давления насос отключается.

Общая схема подключения гидроаккумулятора

Комплект агрегатов для монтажа системы представлен в следующем виде:

• Глубинный насос – главный силовой агрегат системы;
• Обратный клапан – не дает стекать воде в направлении погружного насоса;
• Поплавок с датчиком – контролирует уровень воды в системе, подает сигнал к насосу;
• Реле давления воды для насоса – является элементом автоматики, контролирует давление в баке;
• Бак гидроаккумулятора;
• Блок ЭБУ – осуществляет управление всей системой.

Общий вид системы с гидроаккумулятором

Порядок действий при установке насоса своими руками следующий:

1. Погрузить в воду насосный агрегат. Вывести напорный шланг насоса и подключить к одному из пяти разъемов коллектора. К другому разъему подключить реле давления;
2. Вывести патрубок от коллектора к гидроаккумулятору;
3. Соединить второй патрубок от коллектора с водопроводом и оставшийся разъем подключить к системе ЭБУ;
4. Дополнительный фитинг или один обратный клапан врезать между коллектором и насосом. Это предотвратит обратный отток воды к скважине после прекращения ее откачки насосом. Монтаж клапана производить в отверстие выпускного патрубка.

Общие рекомендации по монтажу

1. Обеспечить сухость, чистоту, достаточную вентиляцию предполагаемого места установки агрегата. Температура окружающей среды должна быть положительной;
2. Обеспечить своевременное оповещение в случае возникновения внештатной ситуации, влекущей за собой повреждение деталей насоса или его полный выход из строя, а также принять меры, позволяющие компенсировать данные последствия. Это может быть установка запасного агрегата, датчика системы оповещения и так далее;
3. Всасывающий и напорный трубопроводы должны устанавливаться монтажниками на месте;
4. Если имеются подсоединения к стационарным трубопроводам, установка должна быть надежно закреплена основанием к полу;
5. Если основание агрегата не закреплено на фундаменте, присоединение к всасывающим и напорным трубопроводам должно осуществляться через гибкие шланги;
6. Обеспечить герметичность соединений всасывающего трубопровода, прокладку коммуникаций производить с уклоном по направлению к насосу;

Обратите внимание! Не допускается передача нагрузок на насос от конструкций трубопроводов путем их опирания и иных подобных действий.

1. Для нормальной работы агрегата необходим вертикальный участок напорного трубопровода высотой не менее тридцати сантиметров;
2. Снизу в окончании всасывающего трубопровода следует монтировать концевой клапан. Если водозабор происходит из колодцев, то он обязан располагаться на 30 сантиметров ниже предельно возможного низкого уровня воды;
3. Площадка, на которой будет монтироваться агрегат, должна быть ровной и горизонтальной, не иметь уклона.

Подключение электричества

1. Проконтролировать вид тока и напряжение;
2. При присоединении УЗО установка должна быть 30 мА;
3. Внимательно ознакомиться с данными на шильдике агрегата;
4. Выполнить заземление устройства;
5. Использовать при монтаже плавкие предохранители в количестве 1 шт. на 10 А;
6. Оградить электрические контакты от воздействия влаги при монтаже и обеспечить при дальнейшей эксплуатации защиту от намокания;
7. Все силовые кабели должны соответствовать всем региональным стандартам.

Ввод агрегата в эксплуатацию

1. Проверить достаточность уровня воды в емкости или водоеме, давление на входе в насос. При вероятности опорожнения всасывающего трубопровода наблюдать за установкой, чтобы не допустить режим работы без жидкости;

Обратите внимание! Запрещена работа насоса в режиме «сухой ход». Нужно расположить поплавковый выключатель или электроды контроля уровня воды для защиты от сухого хода так, чтобы при низком уровне жидкости или обратном токе через клапан происходило отключение насоса. Далее наполнить его, залив жидкость в заливную горловину. Это необходимо для нормальной работы агрегата, так как он может выполнять свою функцию только полностью заполненный водой.

1. Спустить наружу воздух из системы путем открытия вентиля на напорном трубопроводе;
2. Очень важным моментом будет являться то, что в случае изменения настройки насоса реле давления должно быть заново установлено таким образом:

• снять крышку с реле;
• открыть вентиль на напорном трубопроводе и одно сливное отверстие;
• установить требуемое давление выключения на нейтральной рукоятке;

К сведению. Это давление является суммой статической высоты между местом установки агрегата и самой высокой точкой отбора воды.

• включить установку;
• перекрыть точку отбора;
• завизировать давление выключения на манометре и скорректировать при надобности поворотом центральной рукоятки;
• выключить руками с помощью главного выключателя;
• вернуть обратно крышку реле.

Настройка реле давления

Вся система при должном уходе и контроле прослужит долгое время. Она обладает достаточной автономностью и надежностью при надлежащем монтаже. Это будет являться лучшим решением для загородного дома или коттеджа.

Видео