Как установить и подключить автоматику на скважину

Обвязка расширительного бака

Перед тем, как подключить гидроаккумулятор для систем индивидуального водоснабжения, готовят комплектующие: автоматические приборы, фильтры и переходные муфты для подсоединения труб ПНД. После подсоединения электронасоса к водопроводу из ПНД при помощи переходных пластиковых муфт и размещения его в скважине, дальнейшие работы по сборке проводят в следующей последовательности:

1. На выходе водопроводной трубы из насоса устанавливают шаровый кран и фильтр грубой очистки для удаления песка из воды.
2. После фильтра устанавливают тройник с диаметром отверстий, подходящих для подключения автоматики. В его верхний отвод вкручивают переходную муфту для подключения реле.
3. Для присоединения к электронасосу реле давления и манометра применяется стандартный пятивходовой штуцер, который подключают к тройнику при помощи переходника.
4. На выходе штуцера с наружной резьбой диаметром 1 дюйм устанавливают шаровый кран с накидной гайкой – это позволит производить ремонт и замену узлов, не сливая воду из всей водопроводной магистрали.
5. К выходному отверстию штуцера с внутренней резьбой 1 дюйм при помощи гибкой подводки присоединяют гидроаккумулятор.
6. Далее в пятивыводной штуцер устанавливают манометр и реле давления, в тройник вкручивают реле сухого хода.
7. В конце подключают электрический кабель питания к реле – монтаж автоматики на этом можно считать законченным.

Многие предпочитают устанавливать всю автоматику с помощью соединительных штуцеров непосредственно на выходе гидроаккумулятора – такая методика не требует подводного шланга.

Гидробак является основным узлом в автоматических системах управления электронасосами, необходимым для снижения нагрузки на водопроводную магистраль и уменьшения циклов срабатывания насосного оборудования. Его соединение с трубопроводом и настройку довольно просто сделать своими руками при использовании простейшего сантехнического инструмента. Для правильного выбора расширительного бака можно использовать не слишком сложную формулу или определить его параметры приблизительно в зависимости от объема подачи или мощности насосного оборудования.

Так ли нужен гидроаккумулятор?

Резонный вопрос: можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет включаться и выключаться очень часто, реагируя даже на незначительный расход воды. Ведь количество воды в напорном трубопроводе невелико, и малейший расход воды приведет к быстрому падению давления и такому же быстрому нарастанию его при включении насоса. Именно из-за того, чтобы насос не включался по каждому вашему «чиху», ставят гидроаккумулятор, хотя бы небольшой. Так как вода – вещество не сжимаемое, в гидроаккумулятор накачивают воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и выступает своеобразным демпфером, регулирующим накопление и расход воды. Если воздуха в гидроаккумуляторе нет или слишком мало, то и сжиматься будет нечему, то есть не будет накопления воды.

В идеале, емкость гидроаккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебета вашего источника воды, и насос, в этом случае, будет включаться лишь при израсходовании какого-то, довольно приличного запаса воды, т.е. очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорогая по стоимости .

Сейчас в продаже появились насосные станции с улучшенными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, регулируют его мощность в зависимости от заданного давления. Считается, что гидроаккумулятор, в принципе, им не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии перепадов напряжения, чем наша глубинка и дачные поселки похвастать не могут. И, к сожалению, стабилизаторы не всегда спасают от этой беды. К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, как мне кажется, себя не оправдывает.

Пергола: фото в ландшафтном дизайне, яркие идеи для создания лаунж-зоны

Объем бака основной критерий выбора

Самый важный вопрос – как выбрать объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Чтобы ответить на него, нужно свести воедино множество данных. Это и производительность насоса, и оснащенность дома водопотребляющим оборудованием, и количество постоянно живущих в доме людей, и многое другое.

Но в первую очередь, нужно определиться, нужен ли вам этот резервуар только для стабилизации работы системы в целом, или есть необходимость в запасе воды на случай отключения электроснабжения.

Внутренние баллоны разного объема

Если дом небольшой и оборудован только умывальником, унитазом, душем и поливочным краном, а живете вы в нем не постоянно, сложных расчетов можно не производить. Достаточно купить бак объемом 24-50 литров, его хватит для того, чтобы система работала нормально и была защищена от гидроударов.

В случае же с загородным домом для постоянного проживания семьи, оборудованным всем необходимым для комфортного быта, желательно подойти к вопросу более ответственно. Вот несколько способов, с помощью которых вы сможете определиться с размером гидроаккумулятора.

По характеристикам насоса

Параметры, влияющие на выбор объема бака, это производительность и мощность насоса, а так же рекомендованное количество циклов его включения/выключения.

• Чем выше мощность агрегата, тем больше должен быть объем гидробака.
• Мощный насос накачивает воду быстро и быстро выключается, если объем резервуара небольшой.
• Достаточный объем позволит сократить количество повторно-кратковременных включений, тем самым продлив срок службы электродвигателя.

Для расчета вам потребуется определить примерный расход воды в час. Для этого составляется таблица, в которой перечисляются все потребляющие воду приборы, их количество и нормы расхода. Например:

Таблица определения максимального расхода воды

Так как одновременно воспользоваться всеми приборами практически невозможно, для определения реального расхода применяется поправочный коэффициент 0,5. В итоге получим, что в минуту вы в среднем тратите 75 литров воды.

Как рассчитать объем гидроаккумулятора для водоснабжения, зная эту цифру, производительность насоса и учитывая, что включаться он должен не чаще 30 раз в час?

• Допустим, производительность равна 80 л/мин или 4800 л/час.
• А в пиковые часы вам нужно 4500 л/час.
• При безостановочной работе насоса его мощности вполне хватает, но вряд ли он проработает долго в таких экстремальных условиях. А если он будет включаться чаще 20-30 раз в час, то ресурс его иссякнет ещё быстрее.
• Поэтому и нужен гидробак, объем которого позволит отключать оборудование и давать ему передохнуть. При указанной частоте циклов, запас воды должен быть минимум 70-80 литров. Это позволит насосу одну минуту из каждых двух не работать, предварительно заполнив резервуар.

По формуле минимального рекомендуемого объема

Чтобы воспользоваться этой формулой, нужно знать установки реле давления, которое включает и выключает насос. Разобраться поможет следующая картинка:

Изменения давления в гидроаккумуляторе при включении и отключении насоса

• 1 – начальное давление Pвозд (при выключенном насосе);
• 2 – поступление воды в резервуар при включении насоса;
• 3 – достижение максимального давления Pmax и отключение насоса;
• 4 – расход воды при отключенном насосе. Когда давление достигает минимума Pmin, насос включается.

Формула же выглядит так:

• V = K x A x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) x (Pвозд. + 1), где
• А – это расчетный расход воды (л/мин);
• К – поправочный коэффициент из таблицы, определяемый в зависимости от мощности насоса.

Таблица для определения поправочного коэффициента

Значения минимального (пускового) и максимального (выключающего) давления на реле, вы должны установить сами, в зависимости от того, какой напор в системе вам нужен. Он определяется по самой дальней от гидроаккумулятора, и высоко расположенной точке водоразбора.

Примерные соотношения установок реле давления

Чтобы выполнить регулировку реле давления, необходимо знать, как накачать гидроаккумулятор для систем водоснабжения воздухом, или стравить лишний. Для этого потребуется автомобильный насос, который подключается к баку через золотник.

Теперь можно вычислить объем. Для примера возьмем:

• А = 75 л/мин;
• Мощность насоса 1,5 кВт, соответственно К = 0,25;
• Pmax = 4,0 бар;
• Pmin = 2,5 бар;
• Pвозд. = 2,3 бар.

Получаем V = 66,3 литра. Ближайшие по объему стандартные гидроаккумуляторы, имеют объем 60 и 80 литров. Выбираем тот, что больше.

Это интересно: Как выбрать дровокол (видео)

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.

Принцип работы типового гидробака

Разберём, для чего гидроаккумулятор в водопроводной системе, и рассмотрим принцип работы этого устройства. В бытовой водопроводной сети должно иметься определённое давление, обеспечивающее функционирование бытовых приборов и сантехнических устройств.

Например, стиральные автоматы или посудомоечные машины будут действовать только при определённом показателе напора в сети. То же можно сказать и о бытовой сантехнике: для нормальной работы смесителей душа, джакузи или унитаза необходимо наличие давление в водопроводной системе. Оно создаётся самостоятельно, под действием гравитационных сил, если в доме выполнена верхняя разводка с расположением расширительного бака для воды в верхней точке здания.

Тогда жидкость, подчиняясь силе тяжести, самостоятельно стекает в систему, создавая в ней определённый напор. Но чаще встречается конструкция автономного водопровода с нижней разводкой. В этом случае вода подаётся в дом снизу, и для создания давления в трубопроводе необходима работа вспомогательных агрегатов.

Рассмотрим, как работает гидроаккумулятор, более подробно. Гидробак подключается к водопроводу после сетевого насоса. При закачке им внутридомовой системы из скважины или колодца, вода изначально поступает в гидроаккумулятор, заполняя его. После этого, по достижении в системе установленного показателя давления, насосное оборудование автоматически отключается. Вся дальнейшая ответственность за поддержание необходимого уровня напора в домашнем трубопроводе ложится на гидробак.

Подача воды из гидробака в домовой водопровод обеспечивается внутренним давлением, создающимся внутри устройства сжатым воздухом. При включении сетевого насоса, бак заполняется из скважины, и находящийся внутри него, в отдельной камере, воздух начинает сжиматься. В результате в гидробаке создаётся давление, достаточное для поддержания необходимого напора в домовом водопроводе.

Когда включается источник водопотребления – душ, стиральная или посудомоечная машина, – давление воды в сети падает. Вода из бака, под действием сжатого воздуха и силы упругости растянутой мембраны, начинает поступать в домовую водопроводную систему. Когда показатель давления достигает необходимого уровня, система уравновешивается, и подача прекращается.

Данная последовательность действий повторяется всё время, пока внутри гидробака имеется необходимое количество воды. Как только она подходит к концу, и устройство не может более обеспечивать необходимый уровень давления в водопроводе, включается сетевой насос, заполняя бак водой из скважины.

Сетевой насос работает в паре с манометром и реле. Когда вода в ёмкости бака подходит к концу, и внутреннее давление падает, датчик запускает его в работу. Вода из скважины заполняет ёмкость аккумулятора до той поры, пока давление в нём не достигнет положенного значения. После этого реле отключает питающий насос.

Сколько досок разных размеров в кубе?

В 1 куб. м. экземпляры деревоматериала измеряются числом, зависящим от конкретного объёма, занимаемого определённым типоразмером.

Как правильно рассчитать? В данной таблице указаны образцы изделий, пользующиеся наиболее высоким спросом. Размеры декоративных зазоров производитель указывает не всегда. Они являются лишь подтверждением того, что заказчику доставлены именно те изделия выбранного им типа стройматериала, на которые он и рассчитывал.

Длина, ширина и высота (толщина) доски умножаются друг на друга. Затем кубометр пространства делится на объём, занимаемый одной доской. Число кубометров умножается на полученное значение. Так подсчитывается не только количество досок в кубометре, но и общая их численность.

Эта формула не работает для досок, имеющих сечение, отличное от прямоугольного и квадратного. Если берётся бревно или оригинальная доска, например, с сечением правильного шестиугольника, свои коррективы вносят воздушные зазоры, образующиеся в оставленных между досками просветах. На лесопилке количество всё той же имитации бруса посчитано.

Пилорама, выпиливающая из стволов деревьев доски по нужной форме, сечению и габаритам, уже обладает собственными расчётными (и установленными на самом устройстве) нормативами. Последние действуют для каждой единицы деревоматериала определённой разновидности, производимой этим же поставщиком древесины. Но когда такого расчёта нет, узнать полезный объём продукции на каждый затраченный кубометр пространства помогают:

• плотность дерева – в зависимости от степени, качества просушки;
• его вид – сосна, лиственница, осина и т. д.;
• габариты доски, бруса или бревна, обрабатываемого на пилораме, указываемые заказчиком.

По полезному объёму, зная габариты доски, рассчитывается число досок на полезный (не занятый) кубометр. Имитация бруса, наряду со шпунтованной доской, очередной вариант нестандартной доски.

В пачке эти доски располагаются одна над другой – а не рядом, «стык в стык», т. к. могли бы повредиться шипы.

Например, объём доски 20х145х6000 мм занимает объём 0,0174 м3. Но брус существенно различается по длине, ширине и толщине. К примеру, имитация бруса 140х200х6000 уже займёт объём в 0,168 м3. Её хватит, чтобы покрыть 1,2 м2 стены.

Число «квадратов» поверхности стен считается по длине и ширине конкретной доски – толщина её здесь уже не важна. Но эта оценка грубая – шип доски заходит в паз соседней такой же, и ширина изделий уменьшается на 1 см. Например, всё та же доска 20х145х6000 мм имеет полезную (видимую после вхлёстывания) ширину в 135 мм – это видно по подробному описанию чертежа (эскиза), на котором указаны все технологические величины.

Подобные нюансы позволяют избежать лишних доставок, немного сэкономив средства на них.

Владелец участка, на котором строится новый жилой дом, хозпостройка, возводится забор из имитации бруса (да и изделий любого другого форм-фактора), не желая утруждать себя нудным и прицельным расчётом, может закупить несколько больше имитации, чем изначально казалось достаточным. Оставшийся от строительства материал рано или поздно найдет своё применение – либо продастся подешевле другому хозяину.

Расчёт числа изделий имитации под брус – несколько более сложное вычисление, чем подсчёт числа обычной доски. Практика показывает, что производитель не зря указывает все технологические размеры доски с особыми приметами. Это даёт возможность не растянуть сроки сдачи объекта ни на день от предполагаемой даты.

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:

• Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включиться только тогда, когда ее останется совсем немного.
• Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
• Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.

Установка гидроаккумулятора в приямке

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

• для холодной воды;
• для горячей воды;
• для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Интересно почитать

Галерея: поделки из трубочек для коктейля (25 фото)

Роль в водопроводной сети

Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление.

Водяной насос при его наличии включается не так часто, что позволяет экономно использовать его эксплуатационный ресурс. Кроме того, система извлечения и транспортировки воды надежно защищена от гидроударов.

Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи.

Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство:

• Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
• Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды. Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
• Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
• Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.

Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.

Гидроаккумулятор в контуре водоснабжения выполняет ряд значимых функций: защищает технику от гидроударов, обеспечивает запас воды, формирует условия для автоматизации ее забора

Заключение