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.

Водоснабжение частного дома с накопительным баком – схема, пример

В некоторых городах, ПГТ из-за неудовлетворительного состояния центральной водопроводной магистрали, насосной станции и т. д. вода в частные дома и квартиры подается по графику. Поэтому жители стремятся сделать запас воды в небольшие емкости — пластиковые бутили, ведра и т. д. При наличии денег для ухода, от этого неудобного способа аккумулирования воды, многие хозяева стараются у себя дома установить накопительный бак с насосной станцией.

Система водоснабжения частного дома с накопительным баком — фото.

Система водоснабжение с накопительным баком поможет непродолжительное время (1 — 5 дней), если ее не пополнять, обходится без центрального водоснабжения, а в случаях неудовлетворительного напора, повышать его.

Рассмотрим одну из практичных схем водоснабжения дома (квартиры) с накопительным баком и насосом к имеющейся трубной разводке.

Схема водоснабжения дома с накопительным баком

Представленная схема легко интегрируется в существующую трубную разводку как в водоснабжение с одним центральным трубопроводом, так и с несколькими. Ее компактность обусловлена использованием свободного пространства над резервуаром, в котором на кронштейнах подвешивается насосная станция.

На рисунке 1 изображена схема водоснабжения частного дома с двумя центральными трубопроводами состоящая из:

• 1 — бака на 500 литров;
• 2 — насоса;
• 3 — ресивера (мембранного бака);
• 4 — реле давления;
• 5 — бронзового пятиконечного переходника;
• 6, 17 — манометра;
• 7 — шланга с армирующей оплеткой;
• 8 — обратного клапана;
• 9 — поплавкового клапана;
• 10 — американки с наружной резьбой;
• 11 — американки с внутренней резьбой;
• 12 — бронзового перехода с емкости на внешнюю резьбу;
• 13, 14 — МРН (муфта резьба наружная);
• 15 — МРВ (муфта резьба внутренняя);
• 16 — бронзового перехода с наружной резьбы на внутреннюю;
• 18 — расходомера;
• 19 — сетчатого фильтра;
• 20 — 26 запорной арматуры.

Всасывающая нагнетающая и распределительная линия выполнена из полипропиленового трубопровода и переходов с диаметрами 32 мм (всас) и 20 мм.

Принцип работы системы

Во время разбора воды из центральной магистрали запорная арматура 23, 24 должна быть закрыта, а задвижки 20, 21, 22, 25 в открытом положении, напряжение на насосную станцию отсечено автоматическим выключателем. Вода через первичный фильтр и поплавковый клапан поступает в емкость. При достижении определенного уровня, клапан закрывается, а для предотвращения утечки, которая может возникнуть при поломке или засорении клапана, подача воды перекрывается задвижкой 25.

Когда водоснабжение дома прекращено, запорные вентиля 20, 21, 22, 25 закрываются и открываются краны 23, 24, возобновляется электрическое питание на насос.

При открытии смесителя вода поступает из ресивера, а при снижении давления до нижнего предела (1,8 бар) блок автоматики включает насос, который подает жидкость из резервуара в трубопровод и мембранный бак. Реле давления отключит насос, когда в системе нагнетания будет достигнуто давление 2,8 бара. Расходование жидкости процесс циклический, а о появлении воды в городской энергетической сети будет сигнализировать манометр 17.

Подробно рассмотрим важные узлы накопительного устройства для определения способа монтажа и критериев выбора оборудования.

Электрическая часть

Двигатель станции запитывается непосредственно от электрического счетчика через автоматический выключатель.

Для защиты насоса, быстрого обесточивания двигателя в случаях нестабильного электроснабжения или перегруза ротора, автомат желательно подбирать на 10 % больше номинальной мощности. Для используемого в примере двигателя станции номинальная мощность составляет 0,77 кВт, с учетом требований нужно применять автомат на 3,85 А ((770 Вт + 77 Вт) / 220 В), но самый ближний параметр – 5 А. Можно применить автоматический выключатель с дифференциальным управлением.

Как показывает практика, обычные автоматические выключатели с близким параметром по току вполне справляются со своими функциями.

Возможные варианты разводки труб

Схема водоснабжения дома спроектирована с двумя центральными трубопроводами. Обычно они устанавливаются на отдаленном расстоянии друг от друга. В этом случаи одна труба монтируется недалеко от системы, а вторая проводится в углу между стеной и потолком, или в стяжке пола. При выборе варианта 1, коммуникации можно закрыть декоративным коробом из ГКЛ (гипсокартонным листом). Во втором случае в стяжке проделывается штроба, желательно возле стены, производится разводка трубы с неразъемными фитингами, на нее устанавливается защитный кожух и вся линия прячется под цементно-песочным раствором.

Емкость и насосная станция

В качестве аккумулирующего резервуара используется пластиковый цилиндрический бак объемом 0,5 м3, сечением 640 мм и высотой 1840 мм, с толщиной стенки 5 мм.

Насосная станция состоит из:

1. Насоса JEX 500 с низкими показателями излучения шума, способный обеспечить давление в системе до 4 бар. При применении в квартире шумного агрегата может возникнуть конфликты с соседями, вплоть до судебных разбирательств.
2. Ресивера на 24 литра. Существенно снижает гидроудары на насос, возникающие в процессе разбора воды, а так же увеличивает ресурс двигателя.
3. Специального бронзового пяти конечного переходника, при помощи которого происходит коммутация всех компонентов станции.
4. Трубки с армирующей оплеткой, предназначенной для соединения насоса и мембранного бака.
5. Автоматического блока (реле давления) для работы насоса в определенном диапазоне давления.
6. Манометра. Этот прибор является не обязательной атрибутикой для станции, но на основании его показаний можно проконтролировать герметичность контура и настроить, в случаи необходимости, блок автоматики.

Высота потолка в помещении где установлена описываемая система водоснабжения — 2,5 м. Это расстояние позволяет установить станцию с габаритами 600 Х 400 Х 400 над накопителем. Для ее крепления используются кронштейны от кондиционеров, а в качестве вибрационной прокладки применяется резиновый шланг диаметром 32 мм и длинной 400 мм, разрезанный вдоль.

Подача воды в бак

Наполнение емкости осуществляется через поплавковый клапан плунжерного типа, состоящего из:

• патрубка с корпусом и выходным отверстием;
• плунжера с резиновым уплотнителем;
• рычага;
• поплавка.

Клапан такой конструкции надежен в эксплуатации, но иногда может давать сбой по причине попадания инородных предметов в сливное отверстие или рабочее пространство плунжера, износа резинового уплотнителя. Его работу желательно периодически контролировать, а после наполнения емкости поступление жидкости дополнительно прекращать задвижкой 25.

Запуск системы водоснабжения частного дома

Обязательным условием работоспособности системы перед первым пуском насоса, в случаях полного опорожнения резервуара является наличие воды в камере турбины и всасывающей линии. При несоблюдении этого требования жидкость не поступит в точку разбора, а элементы насоса перегреются и выйдут из строя.

Порядок заполнения всасывающей линии.

Шаг 1

В верхней части корпуса турбины выкручивается заглушка, а на ее место вставляется лейка (фото 7).

Шаг 2

Под корпус ложится сухая тряпка для улавливания жидкости в процессе наполнения.

Шаг 3

Вода из пластиковой бутылки, не большими порциями, подается в всасывающую линию до ее истечения из под лейки.

Шаг 4

Лейка убирается и устанавливается заглушка.

После перечисленных мероприятий станция готова к запуску.

Всас можно заполнить реверсивным способ, то есть при наличии воды в магистральном трубопроводе, для исключения гидроудара на лопасти, плавно приоткрыть задвижку 23 или 24 и не закрывать ее до появления показаний на манометре 6.

Способ определения наличия воды в центральном трубопроводе

Благодаря манометру легко осуществлять контроль наличия воды в центральной магистрали. Обычно он устанавливается после расходомера, а для его функционирования запорная арматура 21 должна быть в открытом положении. Так как входной порт датчика имеет резьбу 3/8″, он соединяется с фитингом посредством бронзового переходника (16) с параметрами: внутренняя резьба 3/8″, наружная – 1/2″.

Аварийный перелив и слив

Для защиты от затопления помещения в случаях перенаполнения емкости, в ее верхней части установлен аварийный перелив, состоящий из:

• перехода диаметром 1 дюйм;
• гофрированного шланга сечением 32 мм;
• сифона для мойки;
• крепления для канализационной трубы 50 мм.

В существующую канализацию вмонтирован тройник с отводом под 45 градусов. Выходной патрубок сифона соединен с тройником через резиновый переход с диаметра 32 мм на сечение 50 мм. Для надежности эти узлы обработаны силиконовым герметиком.

Когда нет возможности осуществить подачу жидкости насосом (поломка, отсутствует электрическое питание) вода сливается через аварийный слив, размещенный перед обратным клапаном всасывающей линии.

При этом сливной кран 26 размещается как можно ближе к дну.

Поиск утечки

Не герметичность устройства возникает из-за:

• износа уплотнительной прокладки унитазного бачка;
• повреждения резинового или керамического уплотнения смесителя, запорной арматуры;
• наличия трещин в мембране или неисправности в клапане золотникового типа ресивера;
• использования комплектующих с дефектами;
• нарушения технологии сборки.

Признаки утечки в системе:

• разбор воды отсутствует, а насос периодически включается;
• при обесточенном устройстве манометр станции показывает снижение давления вплоть до 0 бар.

Если в разводке появились вышеперечисленные признаки, необходимо:

1. Обесточить насосную станцию.
2. Перекрыть вентиля 23, 24.
3. Проследить за показаниями манометра 6, если они меняются, значит, утечка находится в фитинговых элементах насоса, всасывающей лини, нагнетающем трубопроводе до указанных вентилей, или в ресивере.
4. Если давление неизменно, открываем подающий вентиль (23 или 24) и следим за значениями манометра. При обнаружении утечки исследуем компоненты системы от запорной арматуры, до последнего элемента водопровода. Второй отвод проверяем по такой же системе. Все определенные узлы с утечками должны быть отрецензированы или заменены. В месте залегания труб (если они спрятаны в стяжке) утечку определить трудно, так как, обычно, на пол укладывается материалы, которые отталкивают или плохо впитывают воду: кафель, линолеум, ламинат и т. д. Поэтому в таких местах при монтаже системы водоснабжения частного дома лучше укладывать цельные трубы и избегать соединений.

Настройка блока автоматики

Блок автоматики состоит из мембраны с рабочим органом, контактной группы, корпуса, регулировочных винтов.

Под действием давления резиновая мембрана расширяется или сужается, при этом ее рабочий орган переключает контакты из положения «Вкл.» в позицию «Выкл.» На заводе изготовителе реле давление выставляется на поддержание давления 1,8 — 2,8 бар, то есть при достижении 1,8 бар насос включается, а при 2,8 бар он выключается. Вовремя проведенная ревизия автоматики, которая заключается в очистке входного отверстия (соединительный порт) и поверхности контактов, позволяет ей работать четко без регулировки. Но так как в реле присутствуют регулировочные устройства, рассмотрим, как можно перевести блок на другой диапазон срабатывания.

Если покрутить гайку шпильки № 1 по часовой стрелке, увеличится верхний диапазон реагирования, при прокрутке его против часовой стрелки этот диапазон уменьшится. Гайкой № 2 настраивается нижний предел срабатывания. Для быстрого достижения наилучшего результата, после небольших изменений следует проверять результаты корректировки. Прибор очень чувствителен и каждая, даже не существенная на первый взгляд настройка приводит к изменению предела реагирования прибора.

Статьи по теме:

В статье представлен вариант восстановления работоспособности шланга для душа обеспечивающий герметичность изделию на долгое время.

Разборка, выявление неисправностей, устранение неисправностей, сборка насосной станции. Советы по ремонту, настройке, эксплуатации и хранению.

Реальный случай ремонта насосной станции, когда пришлось прибегнуть к хитростям и смекалке, чтобы компенсировать неудобный инструмент и отсутствие.

Описаны причины, последствия образования накипи и копоти, признаки загрязнения теплообменника в котле и водонагревателе, периодичность ревизии.

Назначение и разновидности полипропиленовых труб, основные правила пайки, особенности соединения зачистной трубы, пример пайки полипропиленовых труб.