Автономна система водопостачання - складне технічне спорудження, яке потребує використання значного ряду технічних засобів. Щоб автоматизувати роботу насосного обладнання та подачу води в крани, знадобиться установка гидробака. Погодьтеся, не кожен домовласник знає, як його встановлювати, та й взагалі, що це за пристрій.
Ми докладно розповімо, як здійснюється підключення гідроакумулятора в систему водопостачання. Детально розберемо, що необхідно для його монтажу, в яких незалежних водопровідних мережах він використовується, з яким обладнанням і як може експлуатуватися.
Здійснена згідно наших рекомендацій установка гідравлічного бака запобіжить безліч можливих проблем: захистить побутову техніку, мінімізує дію гідроудару. Для оптимізації сприйняття представлену інформацію доповнюють фото, схеми і відео.
Пристрій і призначення гидробака
Гидроаккумулятор, який інакше називають гідробаком або мембранним баком, - це герметична металева ємність, в яку поміщена частково заповнена водою еластична мембрана грушоподібної форми. По суті, мембрана, вміщена в корпус гидробака і прикріплена до його корпусу фланцем з патрубком, розділяє його ємність на дві частини: водну і повітряну.
При збільшенні обсягу води в гідробаку природним чином зменшується обсяг повітря. В результаті підвищується тиск в поставляє воду системі. При досягненні заданих користувачем параметрів тиску воно фіксується реле, яке планомірно подає команду на відключення насоса.
Гідроакумулятор - металевий бак, всередину якого поміщена еластична мембрана у формі колби, що заповнюється водою. Залишок простору між колбою і корпусом займає газ або повітря 
Зміна обсягу води в колбі і повітря в корпусі фіксується автоматикою, яка контролює цикли включення / відключення насоса 
Гідробаки використовуються як в складі систем з занурювальним насосом, так і в парі з поверхневим. В обох випадках вони потрібні для автоматизації роботи системи 
Гідроакумулятори встановлюють або на вході водопроводу в будинок, або біля водозабірної свердловини безпосередньо в кесоні 
На вхідному патрубку в гидробак встановлюється зворотний клапан, що запобігає відтік води назад в вироблення після зупинки насоса 
Оптимальним місцем для установки манометра вважається вихід з гідроакумулятора, що потребується для контролю параметрів тиску в системі 
В облаштування дач і невеликих заміських будинків використовуються гідробаки ємністю від 12 до 24 л. Для роботи в парі з зануреними насосами обсяг беруть більше, розраховують виходячи з технічних характеристик конкретного агрегату 
Якщо для нормальної роботи автономної системи потрібно резерв води в 300 - 500л, то схему з гідробаком доповнюють великим гідроакумулятором, готовим або саморобним накопичувачем
Корпус бака виконано з металу, але вода не контактує з ним: вона укладена всередину камери-мембрани, яку виробляють з міцного гумового бутила.
Цей стійкий до дії бактерій матеріал допомагає воді не втрачати тих якостей, які пред'являються до неї санітарними та гігієнічними нормами. Питна вода при взаємодії з гумою зберігає всі свої чудові властивості.
Вода в мембранний бак потрапляє через приєднувальний патрубок, забезпечений різьбових з'єднань. Напірний патрубок і вихід з'єднувального водопроводу повинні, в ідеалі, мати однакові діаметри. Ця умова дозволяє уникати додаткових гідравлічних втрат всередині трубопроводу системи.
У тих гідроакумулятори, які входять до складу побутових систем водоснажбенія, використовується повітря. Якщо ж це пристрій призначений для виробничого застосування, в нього закачують газ
Щоб регулювати тиск всередині пристрою, в повітряній камері передбачений спеціальний пневмоклапан. Повітря накачується в відведений для нього відсік через звичайний автомобільний ніпель. До речі, через нього можна не тільки докачать повітря, але, при необхідності, і стравити його надлишки.
Закачують повітря всередину мембранного бака, використовуючи для цієї мети компактний автомобільний або простий велосипедний насос. При надходженні води в гумову грушу стиснене повітря надає її натиску опір, не дозволяючи мембрані прорватися. Тиск всередині гідроакумулятора теж регулюється за допомогою стиснутого повітря.
Гидроаккумулятор складається з наступних елементів: 1 - металевий корпус, 2 - гумова мембрана, 3 - фланець, забезпечений клапаном, 4 - ніпель, через який можна закачати повітря, 5 - повітря під тиском, 6 - ніжки, 7 - установча платформа для насоса
Принцип роботи гідроакумулятора
Якщо система тільки що змонтована, більшу частину внутрішнього обсягу гідроакумулятора займає та камера, яка призначена для повітря.
Поступаючи в грушоподібної мембрану через патрубок, вода стискає повітря. Це відбувається аж до того часу, поки не буде досягнуто передбачене тиск. Потім реле відключає насос. Роботу реле можна відрегулювати.
Коли ми відкриваємо вентиль і використовуємо воду для своїх потреб, відбувається розгерметизація системи. Повітря, натискаючи на мембрану, допомагає воді вийти з ємності. Цей процес буде відбуватися, поки тиск в системі не знизиться до встановленого мінімуму -1, 5 атм. У цей момент має запрацювати насос, що нагнітає в бак воду.
Як відомо, у воді теж є розчинений повітря. Коли він накопичується всередині мембранного мішка, робота гідроакумулятора погіршується, тому його необхідно стравити. На деяких моделях для цієї мети є спеціальний клапан. Якщо клапана немає, потрібно раз в 1-3 місяці влаштовувати мембранному баку профілактику.
Важливо правильно вмонтувати гідроакумулятор в систему водопостачання. Тоді при його поломки або при проведенні на ньому профілактичних робіт, пристрій можна буде легко розібрати так, щоб не довелося повністю зливати воду з усієї системи.
При відкриванні будь-якого водопровідного крана системи обсяг води в баку зменшується, як наслідок падає тиск. Падіння тиску до заданого значення фіксує реле, яке запускає в роботу насос (+)
Роль у водопровідній мережі
Здавалося б, пристрій просто пропускає через себе воду. Можна було б обійтися і без нього? Насправді саме за допомогою гидробака в системі водопроводу зберігається стабільний тиск.
Водяний насос при його наявності включається не так часто, що дозволяє економно використовувати його експлуатаційний ресурс. Крім того, система вилучення та транспортування води надійно захищена від гідроударів.
Якщо з якої-небудь причини напруга в електромережі пропаде, невеликий «аварійний» запас води в баку допоможе вирішити першочергові господарські завдання.
Уточнимо перелік переваг, які забезпечує це досить простий пристрій:
- Передчасний знос насоса. У мембранному баку є деякий запас води. Вона задовольняє першочергові потреби власників котеджу. І тільки тоді, коли запас вичерпається, включиться насос. Слід зазначити, що всі насоси мають норму включень протягом години. При наявності гідроакумулятора цей показник не буде перевищено, і агрегат прослужить довше.
- Стабілізація тиску в системі. Якщо одночасно включити два крана, наприклад, у ванній кімнаті і на кухні, перепади напору можуть вплинути на температуру води. Це дуже неприємно, особливо для тих домочадців, які в цей момент приймають душ. Завдяки гідроакумулятори таких непорозумінь можна уникнути.
- Гідроудари. Ці явища, які здатні нашкодити трубопроводу, можуть виникати в момент включення насоса. З гідробаком ризик виникнення гідроудару практично виключений.
- Запас води. У заміському будинку проблема водопостачання стоїть особливо гостро. Якщо сталося раптове відключення електрики, і насос не може виконувати свої функції, то для вирішення нагальних проблем більше не треба зберігати запас води в відрі або іншому резервуарі. У ємності гідроакумулятора вона є і регулярно оновлюється.
Очевидно, що наявність цього пристрою в незалежній від централізованих мереж системи водопостачання не випадково. Воно необхідне і корисно.
Гідроакумулятор в контурі водопостачання виконує ряд важливих функцій: захищає техніку від гідроударів, забезпечує запас води, формує умови для автоматизації її забору
Варіанти мембранних замкнутих ємностей
Мембранні баки експлуатуються в складі трубопроводів, змонтованих для різних цілей, в числі яких:
- Холодне водопостачання. Бак застосовується для накопичення і подачі холодної води, захищає різноманітні побутові прилади від гідроударів при зміні тиску в системі. Продовжує термін експлуатації насосів шляхом скорочення кількості їх включень.
- Постачання гарячої води. Що використовується при цьому пристрій має успішно працювати в високотемпературному режимі.
- Опалювальні системи. Такі баки називають розширювальними. Вони функціонують у складі закритих опалювальних систем і є їх важливими складовими частинами.
Залежно від конфігурації, гідробаки бувають горизонтальними і вертикальними. Втім, принцип їх роботи не залежить від конфігурації.
Гідроакумулятори, що мають бути включені в систему водопостачання, фарбують в синій колір, а ті, які працюють в опалювальній схемі, - червоні. Ці два види мембранних баків мають і деякі конструктивні відмінні риси, що добре видно на представленій схемі (+)
Особливістю можна назвати наявність спеціального клапана для відведення повітря у верхній частині вертикальних моделей, обсяг яких перевищує 50 літрів. Це повітря, як уже говорилося вище, накопичується у верхній частині камери в міру роботи пристрою. Тому присутність в цьому місці стравлювати клапана - цілком обгрунтований захід.
Якщо стравити повітряні маси необхідно при експлуатації горизонтальних моделей, то для цієї мети використовується слив або окремий кран, розташований за мембранним баком. Щоб вивести повітря з пристроїв невеликого розміру, доведеться повністю злити з нього воду.
Оскільки вертикальні і горизонтальні моделі однаково ефективні і функціональні, то вибирати підходяще пристрій слід, виходячи з габаритів приміщення, в якому воно буде розташовуватися. Яка модель краще впишеться в приміщення, ту і беруть.
Крім конструкційних особливостей і різного призначення, баки можуть відрізнятися ще й своєю ємністю: на цьому фото представлені гідроакумулятори різних обсягів, конструкцій і призначення
Схеми підключення гідроакумулятора
Це пристрій може бути підключений до системи водопроводу різними способами. Вибір схеми підключення гідроакумулятора залежить від того, в якій якості він буде використаний, і які функції на нього передбачається покласти. Розглянемо ті схеми підключення, які найбільш популярні.
Стандартний варіант з поверхневим насосом
Найпоширенішим варіантом автономного водопостачання з гідроакумулятором є тандем з поверхневим насосом. В цьому випадку гидробак може бути частиною комплексного насосного обладнання, зібраного виробником в заводських умовах, або окремої складової, розміщеної поруч з насосом в кесоні або в опалювальному підсобному приміщенні.
Перед гідроакумулятором ставлять зворотний клапан, щоб виключити зміна напрямок потоку, після нього розташовують реле тиску, що реагує на зміну напору, і манометр для відстеження робочих параметрів.
Для нормального підключення до водопровідного контуру гидробак зазвичай оснащують кутовим патрубком, який приєднується до фланця:
Перед підключенням до автономного водопроводу слід заздалегідь підготувати гідроакумулятор для полегшення підключення на місці установки 
Вихід з гідробака треба оснастити куточком, до якого буде підключатися труба. Різьбове з'єднання ущільнюється сантехнічної підмоткою 
З додатком зусилля треба прикрутити фітінг до патрубку гідроакумулятора 
На виході до куточка підключається відрізок труби з автоматичним клапаном, за потрібне для випуску потрапив в контур повітря, або автоматичний пристрій підключається прямо до гідробаком
Використання з підвищувальні насосні станцією
Насосний агрегат підсилювального типу використовується для постійної підтримки і регулювання тиску в трубопроводах з активним водоспоживання. Зазвичай на таких станціях є насос, який працює в постійному режимі.
Якщо виникає потреба в підключенні додаткових насосів, гідроакумулятор допомагає компенсувати виникаючі при цьому в системі скачки тиску.
У складі системи водопостачання підвищувальні насосні станції гідроакумулятор виконує функцію аварійного джерела водопостачання і своєрідного демпфера, що запобігає гідроудари в разі підключення додаткових потужностей
Така ж схема використовується, якщо подача електроенергії на підвищувальні насоси в системі нестабільна, а водопостачання, проте, має бути безперебійним. В період відключення електрики використовується той запас води, який міститься всередині гідроакумулятора. По суті, мембранний бак грає в цей період роль запасного джерела водопостачання.
Чим могутніше насосна станція, тим масштабніше завдання, які на неї покладаються. Вона повинна підтримувати більший тиск, більшим має бути і обсяг її гідроакумулятора.
Застосування в схемах з занурювальним насосом
Щоб максимально продовжити термін служби погружного насосного агрегату, кількість його включень протягом години має відповідати заявленим технічним характеристикам приладу. Зазвичай цей показник порядку 5-20 разів.
Якщо тиск у водопровідній мережі падає, при досягненні ним мінімального значення спрацьовує реле, що включає насос, що подає воду. При максимальних значеннях тиску реле відключається, подача води припиняється.
Якщо в схемі водопостачання присутній погружной насос, то гідроакумулятор продовжить термін його служби, оскільки йому не доведеться включатися і відключатися, якщо витрати споживачів води будуть незначними
Якщо система водопостачання автономна і маленька, навіть невеликий обсяг водоспоживання може запустити насос. В цьому випадку експлуатація насоса буде малоефективною. А сам прилад прослужить не так довго, як хотілося б його власнику.
Той запас води, який міститься в мембранному баку, врятує ситуацію. Крім того, він не допустить стрибка тиску в той момент, коли почне свою роботу погружной насос.
Щоб вибрати гидробак відповідного обсягу, потрібно знати наступні характеристики: потужність і частоту включення насоса, передбачуваний витрата води в годину і висоту установки пристрою.
Якщо в схемі підключення фігурує накопичувальний водонагрівач, то гідроакумулятор виконує в ній функції розширювального бака. Якщо воду нагріти, то її обсяг збільшитися. Вона розшириться. Для замкнутого простору, яким і є система водопостачання, такий процес міг би привести до руйнівних наслідків, якби не гидробак.
У схемі з накопичувальним водонагрівачем гідроакумулятор використовується в якості розширювального бачка, що рятує систему від розривів, оскільки нестисливого вода відмінно розширюється при нагріванні
Для включення в цю схему необхідно вибирати гідроакумулятор, з огляду на наступні його характеристики: гранична температура води, що нагрівається і максимально допустимий тиск у водопровідній системі.
Вибір мембранного бака зі знанням справи
Гідробак - ємність, основним робочим органом якої є мембрана. Від її якості залежить, скільки часу прослужить пристрій від моменту підключення до першого ремонту.
Кращими вважаються вироби з харчової (ізобутірованной) гуми. Метал корпусу вироби важливий тільки для розширювальних баків. Там же, де вода міститься в груші, характеристики металу не мають вирішального значення.
Якщо не звернути особливої уваги на товщину фланця вашого придбання, то вже через рік-півтора, а не через 10-15 років, як ви плануєте, доведеться купувати абсолютно новий пристрій або, в кращому випадку, змінювати сам фланець
Особливу увагу при виборі пристрою варто зосередити на фланці, який, як правило, виготовляють з оцинкованого металу. Товщина цього металу дуже важлива. При його товщині всього в 1 мм термін експлуатації виробу складе не більше 1, 5 року, так як в металі фланця неодмінно утворюється дірка, яка виведе з ладу весь пристрій.
При цьому гарантія на бак становить всього-то рік при заявленому терміні експлуатації в 10-15 років. Так що діра з'явиться якраз після закінчення гарантійного терміну. І запаяти або заварити тонкий метал буде неможливо. Можна, звичайно, спробувати відшукати новий фланець, але, швидше за все, знадобиться новий бак.
Щоб уникнути подібних напастей, слід шукати бак, фланець якого зроблений з нержавійки або з товстої оцинковки.
Підключення гідроакумулятора до контуру водопостачання
Як стало зрозуміло з усього написаного вище, мембранний бак - це не просто ємність з водою. Це спеціальний пристрій, залучена в безперервний робочий процес. Тому і процедура його установки зовсім не так проста, як це може здатися. Закріплювати його слід дуже ретельно, враховуючи фактори вібрації і шуму.
Необходимо закреплять гидроаккумулятор на поверхности с помощью резиновых прокладок, чтобы уменьшить уровень шума при его работе и сократить влияние вибраций на само устройство
К полу его крепят с применение резиновых прокладок, а к трубопроводу – с помощью переходников из резины. И ещё следует учесть, что диаметр подводки не может уменьшаться на выходе гидросистемы.
С новым баком следует обращаться особенно осторожно, заполняя его водой под слабым напором. Мембрана от долгого хранения могла слежаться. Резкая струя воды может её повредить и даже полностью вывести из строя. Правильнее удалить из груши мембраны весь воздух до того, как вы приступите к заполнению её водой. Место для установки гидроаккумулятора должно быть выбрано с учетом его доступности.
Процесс подключения гидроаккумулятора производится в стандартной последовательности:
Для подключения наружной ветки водопровода к внутренней части труба вводится в дом через фундамент или цоколь 
Вместе с трубой подачи в дом вводим питающий кабель насоса. К электрокабелю подсоединяем конденсаторную коробку 
Завершив сборку автономного водопровода, выполняем настройку гидроаккумулятора и реле давления 
К пластиковому уголку, подсоединенному заранее к расположенному в днище гидробака патрубку, прикручиваем отвод водопровода с автоматическим клапаном 
Если кроме линии водопровода, поставляющей воду в дом, предполагается еще одна ветка для полива огорода автоматическим дождеванием, в кессон ставим еще один гидробак 
Дополнительную водопроводную ветку с собственным гидроаккумулятором оснащаем манометром на выходе и шаровыми кранами для труб 
В водопроводную линию перед гидроаккумулятором включаем обратный клапан, перекрывающий путь воде после отключения электронасоса 
Обе водопроводные линии как на ввод в дом, так и на полив оборудуются сливными кранами, требующимися для проведения консервации автономной системы
Правильная настройка нового устройства
Новый гидробак следует проверить на то, каков уровень его внутреннего давления. Предполагается, что он должен составлять 1, 5 атм. Но в процессе транспортировки изделия от места производства до склада и во время хранения могла произойти утечка, снизившая на момент продажи этот важный показатель. Проверить давление можно, сняв колпачок на золотнике и выполнив замеры.
Для измерения давления можно использовать манометры разных видов:
- Электронные. Это дорогие приборы. На результат их работы может оказать влияние температура и заряд батареи.
- Механічні. Выпускаются в корпусе из металла, называемые по-другому автомобильными. Если этот прибор успешно прошел проверку, то лучше него не найти. Чтобы получить наиболее точное значение, поскольку измерять нужно будет всего-то 1-2 атм., лучше купить прибор с большим количеством делений на измерительной шкале.
Недорогие насосные станции и насосы-автоматы чаще всего укомплектовываются манометрами в пластиковом корпусе. Погрешность в показаниях таких китайских моделей слишком велика.
Если в баке будет меньший объём воздуха, чем нужно, его место займет вода. Это повлияет на напор воды в водопроводе. При высоком давлении и напор постоянно будет высоким. Большее давление обеспечит меньший запас воды в мембранной груше, поэтому насосу придется чаще включаться. Если света не будет, запаса воды может не хватить на все нужды.
Поэтому-то иногда разумнее будет пожертвовать давлением для достижения других важных целей. Впрочем, ниже рекомендованных значений давление лучше не снижать, как и не превышать предельных характеристик. Недостаток давления может привести к контакту поверхности груши с корпусом бака, что нежелательно.
Для измерения давления можно использовать разные устройства, но оптимальным является относительно недорогой автомобильный манометр с корпусом из металла и достаточно развернутой шкалой результатов замеров
Оптимальное давление воздуха
Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1, 4-2, 8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0, 1-0, 2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1, 5 атм., то в системе оно должно быть 1, 6 атм.
Именно это значение и следует выставить на реле водяного давления, которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:
Vатм.=(Hmax+6)/10
В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.
Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя.
Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:
- насос,
- гидроаккумулятор,
- реле давления,
- обратный клапан,
- манометр.
Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.
Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеров
При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.
Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода.
Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?
На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения
Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:
- один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
- к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
- остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.
Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.
К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям воды
К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.
Висновки і корисне відео по темі
Если после прочтения текста вам всё ещё непонятно, как именно следует подключать гидроаккумулятор, посмотрите это видео, в котором коротко, но предельно ясно отображены все нюансы этой процедуры.
Гидробак является важным составным элементом водопроводной системы. С его помощью решается целый комплекс задач. А выполнить своими руками грамотное подключение гидроаккумулятора, как оказалось, совсем не сложно. Зато преимущества от его использования бесспорны.
Появились вопросы во время ознакомления с представленной информацией? Есть полезные сведения или личный опыт, которым хотелось бы поделиться с нами и с посетителями сайта? Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном под статьей блоке.