Гидроаккумулятор для систем водоснабжения своими руками

Гидробак – это емкость в системе водоснабжения частного дома для хранения запасов воды на случай отключения электричества. Он также применяется для того, чтобы сократить количество включений насоса, что существенно увеличивает продолжительность работы оборудования. Сделать гидроаккумулятор своими руками не сложно, используя схемы или видеоролики, где подробно показан процесс сборки и подключения.

Устройство гидроаккумулятора

В водопроводной системе гидроаккумулятор располагается сразу после насоса. Его функции заключаются не только в защите агрегата от износа. Емкость препятствует поломке системы вследствие гидроудара, поддерживает постоянное давление. Благодаря ей в кране напор воды не меняется, разве что немного, перед очередным включением насоса.

Гидробак внутри состоит из двух частей. В одной – резиновой мембране – находится жидкость, в другой – воздух или газ. Воздух внутрь закачивают до определенного момента, чтобы разница между включением и выключением составляла не более 1 атмосферы.

При подаче жидкости в емкость внутри повышается давление, и сжатый воздух начинает давить на резиновую грушу. Вода поступает до тех пор, пока не срабатывает манометр на выключение насосного оборудования. Если в это время кран в доме открыть, вода будет поступать с хорошим напором. Как только ее количество уменьшается до нижнего значения манометра, оборудование снова включается, и жидкость опять начинает поступать внутрь гидроаккумулятора.

В некоторых моделях нет резиновой груши внутри. Для ее изготовления используется высококачественная пищевая резина, способная выдерживать большое количество циклов растяжения и сжимания. В домашних условиях можно обойтись без мембраны.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы изготовить гидроаккумулятор для систем водоснабжения своими руками, необходимо приготовить следующие инструменты и материалы:

• емкость из пищевой пластмассы, если система будет хранить питьевую воду;
• отрезок тонкой резины для создания уплотнителя;
• герметик силиконовый;
• ниппель, через который будет закачиваться воздух внутрь.

Кроме этого понадобится дрель, шурупы и гайки для установки емкости, а также тройники для подключения к водопроводу, краны, четвертник для подключения манометра. Главный элемент – манометр – можно купить в строительном магазине.

Объем гидробака должен быть более 30 литров, чтобы его установка была рентабельной и защищала оборудование от лишних включений.

Этапы изготовления гидроаккумулятора своими руками

Этапы работы при изготовлении гидроаккумулятора:

1. С помощью дрели проделать три отверстия в емкости: одно сверху для четвертника, второе сбоку для крана, третье внизу для тройника.
2. Необходимо изготовить резиновые прокладки на краны, перед тем как их устанавливать.
3. Внизу ставится кран, к нему прикручивается тройник для подвода и дальнейшей транспортировки жидкости в дом.
4. Сбоку монтируется обычный кран, через который можно будет стравить лишнюю воду.
5. Сверху ставится четвертник, а к нему подсоединяется ниппель, манометр и датчик давления.

Все соединения промазываются герметиком, чтобы не было течи. После сборки бак необходимо правильно запустить. Для этого:

1. Открыть боковой кран.
2. После включения насоса вода начнет набираться внутрь до тех пор, пока не начнет вытекать сбоку.
3. Кран закрыть.
4. Обычным велосипедным или автомобильным насосом через ниппель накачать воздуха до 1 – 2 атмосфер.

После этого можно эксплуатировать емкость. Есть вариант купить в сервисном центре мембрану, которая предназначена для замены в насосных станциях, и попробовать самостоятельно установить ее в пластиковую емкость. Одно условие: диаметр входного отверстия должен соответствовать диаметру горловины мембраны. При таком способе понадобится дополнительный элемент – держатель горловины, чтобы вода не протекала.

Безмембранный бак в процессе эксплуатации требует постоянного обслуживания. Закачивать воздух придется раз в 2 дня. Перед этим спускают жидкость через боковой кран, затем закрывают его и закачивают воздух.

Ошибки в работе

Уменьшить срок эксплуатации может некачественная пластмасса, которая лопнет под давлением воды и воздуха. Слишком маленькая емкость неэффективна для частного дома. Нельзя покупать дешевый герметик, иначе соединения начнут течь уже на следующий день. Электрические кабели от реле давления не должны соприкасаться с жидкостью во избежание короткого замыкания.

Для удобного пользования необходимо правильно выставить нижний и верхний предел давления. Если этого не сделать, будет заметна разница в напоре воды. Если в этот момент кто-то из жильцов купается в душе, перед самым включением насоса из крана будет идти кипяток, так как напор ослабнет.

Для того чтобы насос не включался каждый раз при открывании крана, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора процедура несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.

Функции, назначение, виды

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 включится 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.

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.

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.

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.

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти вполовину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В одной части гидроаккумулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.

Предварительная проверка и коррекция давления

Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гидробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.

При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.

Какое давление воздуха должно быть

Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.

Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:

Vатм.=(Hmax+6)/10

Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.

Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).

Как выбрать

Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из пищевой резины (вулканизированные резиновые пластины). Материал корпуса имеет значение только в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.

Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец прогнивает обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.

Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.

Подключение гидроаккумулятора к системе

Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:

• насоса;
• гидроаккумулятора;
• реле давления;
• обратного клапана.

В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.

С пятивыводным штуцером или без

Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.

Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Поэтому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем необязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.

Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.

Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.

Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно так же. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).

Как установить два гидробака на один насос

При эксплуатации системы, иногда владельцы приходят к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.

Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.

Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.

Гидроаккумулятор – это устройство которое стоит после насоса и стабилизирует давление в системе, а также защищает ее от скачков и чрезмерного износа. Такие агрегаты есть в продаже, но мы попробуем создать гидроаккумулятор своими руками. Весь процесс мы задокументировали и он изложен далее.

Устройство гидроаккумулятора

Что бы не возникало лишних вопросов при сборке гидроаккумулятора своими руками нужно понимать как он устроен. Так как жидкости не сжимаются, в устройстве гидроаккумулятора используется газ.

Он разбивается на 2 части в одной у нас будет вода, а во второй обычный воздух. Между ними устанавливается резиновая мембрана. Накачиваем одну часть воздухом до определенного давления. Далее подаем воду в гидравлический бак, происходит повышение давления и мембрана начинает давить и сжимать воздух. Продолжаем подавать воду пока в гидравлическом баке не создастся нужное нам давление. Далее, если мы откроем кран, то вода польется, так как на воду будет давить сжатый воздух.

Заметка: Такая система позволяет экономить на запусках насосов. Насос запускается только при достижении в гидробаке определенного давления. Соответственно насос работает реже, но дольше, что увеличивает его долговечность.

Как видно устройство гидравлического бака очень простое. Единственным узким местом при создании такого агрегата в домашних условия является мембрана, ее самостоятельное изготовление в домашних условиях весьма проблематично. Не у каждого под рукой есть резина нужной формы и качества, да и закрепить ее так чтобы она выдерживала давление весьма проблематично. Но выход есть! Мембрана вовсе и не нужна, мы просто закачиваем сверху воздух под определенным давлением, а так как воздух моментально не смешивается с жидкостью роль мембраны будет выполнять граница между воздухом и водой.

Материалы

что бы создать гидроаккумулятор своими руками нам понадобится ряд инструментов и материалов, изложенных в списке ниже:

• Сосуд состоящий из пищевых материалов, его объем должен быть не менее 30 литров, в противном случае эффективность гидроаккумулятора будет низкой, и он не сможет выполнять возложенные на него функции;
• Клочок резины, для создания уплотнителей и прокладок;
• Шайбы и гайки для крепления элементов;
• Манометр;
• Силиконовый герметик пищевой;
• Специальный тройник и четвертник для подключения к трубопроводу;
• Водопроводные краны;
• Ниппель для закачки воздуха;
• Датчик контроля давления;
• Дрель;

Алгоритм

Итак по порядку изложим как сделать гидроаккумулятор своими руками:

1. Нужно проделать три отверстия в сосуде подготовленном под гидробак. Одно отверстие делается сверху одно снизу и одно сбоку.
2. Закрепляем снизу бака кран, к крану прикручивается тройник, по одному концу будет обеспечен подвод воды по второму подача в гидравлическую систему дома или дачи.
3. В боковое отверстие устанавливается кран, он будет нужен для сброса воды и давления в гидробаке.
4. В отверстие сверху устанавливается четвертинк. На него накручивается: манометр, датчик давления, ниппель для закачки воздуха. Ниппель устанавливается следующим образом. Берется в ней проделывается отверстие в него вставляется ниппель и все тщательно заливается герметиком.

Внимание ! Все соединения следует промазать герметиком, между кранами и баком поставить прокладки.

Запуск

Прежде чем приступать убедитесь, что все элементы установлены, алгоритм сборки гидроаккумулятора своими руками выполнен, все элементы установлены, бак полностью герметичен.

• Кран сбоку нужно открыть
• Включаем насос и набираем воду до того момента пока вода не потечет с крана
• Перекрываем боковой кран
• К ниппелю подключаем насос, качаем до достижения давления примерно 1-2 атм;
• Гидроаккумулятор готов к эксплуатации

Важно: Если к системе подключен датчик давления (реле) его следует настроить, задав верхние и нижние границы, при которых насос включается и выключается.

Вывод (прочитать обязательно)

Без мембранный гидробак весьма прост в изготовлении, но также в его конструкции есть значительные минусы. Главным из которых является то что вода растворяет в себе кислород, по этому нам нужно часто обслуживать такой гидроаккумулятор, чтобы в системе не случился гидроудар. Воздух растворяясь уходит он освобождает место для воды, поэтому нам нужно постоянно сливать лишнюю воду и докачивать кислород.

Для этого нужно проделывать следующую процедуру раз в 2 дня:

1. Открыть боковой кран
2. Сливать воду пока не перестанет бежать
3. Закрыть кран
4. Накачать воздуха до нужного давления

Из выше изложенного следует вывод что без мембранная конструкция очень затратна в обслуживании. Такой агрегат можно устанавливать в бане или на даче где он не используется подолгу. Приехали, подкачали давление, попользовались, уехали. Если же вам нужен гидроаккумулятор в жилой дом то рекомендую купить с завода с мембраной. Проблем с обслуживанием будет намного меньше. Если вы знаете еще какие-либо схемы гидробаков своими руками то пишите о них в комментарии.