Подключение глубинного насоса к гидроаккумулятору. Схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Как установить реле давления для гидроаккумулятора

Для подъема воды из скважины или колодца, а также для ее дальнейшей транспортировки по трубам автономной системы водоснабжения загородного дома или дачи может использоваться насосное оборудование различных типов. Достаточно часто в этих целях применяют насосную станцию без гидроаккумулятора или установку, оснащенную гидробаком.

Насосные станции с гидроаккумулятором, которые отличаются более сложной конструкцией, если сравнивать их с устройствами без гидробака, кроме стабильности напора транспортируемой ими по трубопроводу жидкой среды, способны обеспечить бесперебойность ее подачи в течение некоторого времени даже в тех случаях, когда сам насос не работает из-за поломки или сбоя в сети электроснабжения.

Принцип действия насосных станций с гидробаком

Насосная станция с гидроаккумулятором, используемая для откачивания из подземного источника и дальнейшей транспортировки по трубопроводу воды, – это целый комплекс технических устройств, основным из которых является водяной насос.

Принцип действия насосной станции с гидроаккумулятором заключается в следующем.

• По помещенному в скважину или колодец шлангу, оснащенному фильтром грубой очистки и обратным клапаном, вода откачивается из подземного источника и направляется в гидроаккумулятор. Гидробак, представляющий собой емкость с мембраной, разделяющей в нем жидкую и воздушную среды, отвечает за циклы включения и выключения насосного оборудования.
• Вода поступает в гидроаккумулятор до полного натяжения мембраны, с другой стороны которой находится половина емкости с воздухом, закачанным под определенным давлением.
• Как только та половина гидробака, в которую поступает вода, заполняется до предела, реле давления насосной станции автоматически отключает работу насоса.
• После того как вода из гидроаккумулятора начинает поступать в трубопроводную систему, давление жидкости в гидробаке падает до критического значения, а реле давления подает сигнал на включение насоса.

В зависимости от того, какое количество человек проживает в доме, для водоснабжения которого используется насосная станция, выбирается емкость гидроаккумулятора в диапазоне от 20 до 500 литров и даже более.

Преимущества и недостатки насосных станций с гидроаккумулятором

Если говорить о достоинствах, которыми обладает насос с гидроаккумулятором, то к наиболее значимым из них обычно относят следующие.

1. В водопроводах, обслуживаемых насосными станциями с гидроаккумулятором, который всегда заполнен, обеспечивается постоянное наличие воды.
2. Гидроаккумулятор для насосной станции, основным конструктивным элементом которого является мембрана, создающая требуемый напор жидкой среды в системе, обеспечивает подачу воды в трубопровод даже в тех случаях, когда не функционирует насос. Однако вода в трубопровод при неработающем насосе будет поступать только до того момента, пока она не закончится в емкости гидробака.
3. Использование гидроаккумулятора позволяет исключить такое негативное явление, как гидроудар в трубопроводной системе.
4. Насосы для воды, эксплуатируемые в комплекте с гидробаком, отличаются более длительным сроком службы, так как работают в более щадящем режиме, включаясь только в те моменты, когда уровень жидкости в гидроаккумуляторе падает до критической отметки.

Для обеспечения эффективной работы насосной станции, оснащенной гидроаккумулятором, очень важно, чтобы реле давления, которое на ней установлено, было правильно отрегулировано.

Среди недостатков насосных станций с гидробаком можно выделить следующие.

1. Необходимо отвести приличную площадь для установки такого оборудования, что объясняется большими габаритами гидроаккумулятора.
2. При выходе из строя реле давления площадка, на которой установлено такое оборудование, будет заливаться водой.
3. Особенности устройства гидробака предполагают необходимость регулярного (раз в 2–3 месяца) стравливания воздуха из его емкости, что обеспечивает эффективность работы такого оборудования (устройство гидроаккумулятора предполагает наличие специального клапана для этой процедуры).

Виды гидроаккумуляторов для оснащения насосных станций

В оснащении насосной станции для дома могут использоваться различные виды гидроаккумуляторов. Отличаться друг от друга такие устройства могут не только своей емкостью, но и конструктивным исполнением. Так, по последнему параметру различают гидроаккумуляторы двух основных типов:

• вертикальные (их конструктивная схема предполагает, что клапан, через который стравливается скапливающийся воздух, располагается в верхней части бака);
• горизонтальные (чтобы снизить воздушное давление в гидроаккумуляторе данного типа, используют специальный кран, устанавливаемый с тыльной части бака).

Для того чтобы понять, как работает гидроаккумулятор, необходимо узнать, из чего состоит такое устройство. Основными элементами конструкции гидроаккумулятора являются:

• бак, который изготавливается преимущественно из металла;
• мембрана для гидроаккумулятора, которая разделяет его бак на две половины;
• ниппель, через который в гидроаккумулятор закачивается воздух;
• выходной патрубок, через который находящаяся в гидроаккумуляторе вода поступает в трубопроводную систему.

Более подробно принцип работы гидроаккумулятора, который обязательно функционирует в паре с реле давления, можно описать следующим образом.

• Закачиваемая в бак устройства вода сжимает мембрану, с обратной стороны которой (в другой половине бака) находится воздушная среда, характеризующаяся определенным давлением.
• Давление воздуха, находящегося в одной половине гидробака, через мембрану воздействует на воду во второй половине емкости, также создавая в ней давление, способствующее выдавливанию жидкой среды через выходной патрубок под определенным напором.

Как становится понятно из принципа работы гидроаккумулятора, в системе водоснабжения такое устройство обеспечивает поддержание постоянного напора жидкой среды.

Насосные станции без мембранного бака

Водоснабжение также можно организовать с помощью насосных станций без гидроаккумулятора. Если для этого используются хороший насос и вся необходимая автоматика для насоса, то такое оборудование вполне способно обеспечить транспортировку воды по трубопроводной системе под постоянным напором. Устройство насосной станции водоснабжения данного типа включает в себя насос, а также приборы контроля и механизмы управления, которые обеспечивают его работу в автоматическом режиме.

Принцип работы насосной станции, в оснащении которой отсутствует гидроаккумулятор, заключается в следующем: при открывании крана на любой из водозаборных точек датчики и реле, установленные на таком оборудовании, автоматически включают насос, который начинает откачивать воду непосредственно из подземного источника – скважины или колодца. Как только кран закрывается, насос автоматически перестает работать. Таким образом, принцип действия данных насосных станций достаточно прост, что определяет как плюсы, так и минусы этого оборудования.

К достоинствам насосных станций, не оснащенных гидроаккумулятором, следует отнести компактные размеры, а также то, что они способны создавать поток жидкости с бóльшим напором, чем станции, оснащенные гидробаком. Из минусов станций данного типа следует отметить то, что насосы в них работают в более интенсивном режиме и, соответственно, значительно быстрее выходят из строя, чем в станциях, оснащенных гидроаккумулятором. Кроме того, такие станции не могут обеспечить подачу воды в трубопроводную систему в тех случаях, когда возникают перебои с электроснабжением и насос перестает работать.

Чтобы узнать, что прочнее - водопроводный шланг, трубы или насос, можно собрать систему водоснабжения без реле давления. Во всех остальных случаях при водоснабжении дома в систему встраивается устройство, заменяющее ручное включение и выключение питающего напряжения глубинного насоса.

Индивидуальное водоснабжение дома невозможно представить без реле, позволяющего автоматически отключать насос по мере заполнения водопроводной системы водой и включать его после расходования воды.

Рис.1 Конструктивное исполнение реле давления

Конструктивно стандартное реле давления для управления насосом выглядит следующим образом. В пластиковом корпусе размещены клеммные колодки для подключения кабеля питания и механическая система управления устройством с регулировочными пружинными стойками, снаружи расположен патрубок диаметром 4 дюйма для подключения к водопроводной магистрали. Питающий кабель поступает и выходит с реле давления через два широких входных отверстия, провода зажимаются при помощи гайки с обжимным кольцом из пластика.

В обычном состоянии контакты нормально замкнуты, и подключенное устройство обеспечивает работу электродвигателя насоса. При повышении напора в системе вода воздействует на резиновую мембрану с поршнем, установленную на входе водяного патрубка прибора. В свою очередь поршень мембраны давит на подвижную металлическую платформу, шарнирно закрепленную внутри корпуса устройства в одной точке. Пластина платформы поднимается и размыкает электрические контакты, при понижении давления она возвращается в исходное состояние, замыкая контакты.

По центру прибора установлен винт с пружиной и гайкой, устанавливающий расстояние контактной пластины до поршня мембраны - если оно меньше, устройство срабатывает при меньшем давлении, увеличенное расстояние потребует большего перемещения поршня с мембраной для воздействия на контактную площадку, что равносильно повышению давления в системе.

На некотором расстоянии от основного регулировочного винта помещен второй регулировочный винт с пружиной меньшего размера. Он задает диапазон перемещения контактной металлической площадки, устанавливая разницу между давлением, включающим и отключающим контакты. Таким образом, большой регулировочный винт задает нижний порог срабатывания устройства (давление для его включения), малый регулирует диапазон срабатывания прибора на отключение (глубина регулировки).

Рис. 2 Схема подключения

При покупке реле настроено на определенный режим коммутации, стандартные значения 1,4 и 2,8 атм., то есть при 2,8 атм. насос будет отключен и включится, если давление будет меньше 1,4 атм. Обычно, при установке в систему прибора, нужен подбор порога срабатывания - для этого необходимо знать, какой напор дает насос в скважине.

Если давление скважинного насоса 2 атм., а в реле осталось стандартное значение 2,8 атм., то насос никогда не отключится (он физически не может создать напор, достигающий порог срабатывания) и после интенсивной работы отправится на вечный покой. Менее трагична ситуация, когда насос может выдавать напор 5 атм., а реле отключает его при 2,8 атм. В этом случае система работает неэффективно и желательно установить устройство, соответствующее напору скважинного водяного насоса.

Для замеров при регулировке реле необходим манометр, работа состоит из следующих этапов.

• Из системы начинают сливать воду, и на манометре фиксируют давление включения насоса.
• Краны закрывают и записывают показания манометра, при которых насос отключается.
• Регулируют прибор большим винтом, периодически включая и отключая воду, пока не получают нужное значение нижнего давления.
• Затем переходят к регулировке диапазона, задающего верхнее давление, малым винтом. Воду также периодически включают и отключают до получения необходимого значения.

При установке реле в водозаборную систему следует соблюдать следующие правила.

Рис. 3 Схема подключения погружного насоса к гидроаккумулятору

• Гидроаккумулятор для систем водоснабжения и точка подсоединения прибора в водопровод располагаются рядом - это позволит избежать переключений насоса при резких кратковременных скачках напора.
• При установке следует учитывать температурный режим - некоторые модели функционируют только в теплых условиях.
• Для упрощения монтажа в современных насосах поверхностного типа устанавливается штуцер, к которому можно непосредственно подключить реле и манометр.

Подключение реле давления к погружному насосу можно сделать двумя способами:

1. Прибор присоединяется к водопроводным трубам через тройник посредством переходного штуцера.
2. Перед тем, как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу, к нему подсоединяется пятивыводной штуцер, подключаемые приборы (гидроаккумулятор, манометр, реле) и водопроводная магистраль соединяются в одной точке.

Реле давления бывают двух видов: механические и электронные, последние намного дороже и редко применяются. На рынке представлен широкий ассортимент приборов от отечественного и зарубежного производителя, облегчающий выбор необходимой модели.

РДМ-5 Джилекс (15 у. е.) - наиболее популярная качественная модель от отечественного производителя.

• диапазон: 1,0 - 4,6 атм.;
• минимальный перепад: 1 атм.;
• рабочий ток: максимум 10 А.;
• класс защиты: IP 44;
• заводские настройки: 1,4 атм. и 2,8 атм.

Genebre 3781 1/4″ (10 у.е.) - бюджетная модель испанского производства.

Рис. 5 Genebre 3781 1/4″

• материал корпуса: пластик;
• давление: верхнее 10 атм.;
• соединение: резьбовое 1.4дюйма;
• вес: 0,4 кг.

Italtecnica PM/5-3W (13 у.е.) - недорогое устройство итальянского производителя со встроенным манометром.

Рис. 6 Italtecnica PM/5-3W

• максимальный ток: 12А;
• рабочее давление: максимум 5 атм.;
• нижнее: диапазон регулировки 1 - 2,5 атм.;
• верхнее: диапазон 1,8 - 4,5 атм.

Реле давления - важнейший элемент в системе водозабора, обеспечивающий автоматическое индивидуальное водоснабжение дома. Оно размещается рядом с гидроаккумулятором, режим работы задается посредством регулировочных винтов внутри корпуса.

Основные элементы автономной насосной станции - насос, накопительная емкость, реле давления для гидроаккумулятора и обратный клапан. Напорный агрегат накачивает заданный объем воды в сеть. Гидроаккумулятор накапливает и поддерживает постоянный напор для подачи воды потребителю. Узел управления обеспечивает стабильный цикл работы оборудования системы холодного водоснабжения. Рассмотрим подробнее, где применяется и как настроить гидроаккумулятор и реле давления.

Гидроаккумулятор в системе холодного водоснабжения

Прямое подключение погружного или поверхностного насоса является причиной нестабильного водоснабжения. Напорный агрегат работает вхолостую при минимальном водопотреблении. Наличие гравитационного или пневматического накопителя в системе не требует постоянной работы первичного нагнетателя давления. Резервная емкость поддерживает постоянный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды. Запас воды снижает зависимость индивидуального водоснабжения от внешних факторов.

Гравитационная конструкция гидроаккумулятора представляет собой атмосферную емкость с поплавковым датчиком уровня. Открытый бак устанавливают на чердаке дома, выше точек отбора воды. Напор в системе создает вес столба жидкости. Работой насоса управляет поплавковый механизм или датчики уровня.

Современные гидравлические накопители для автономного водоснабжения работают благодаря избыточному давлению в воздушной камере. Принцип работы пневматических аккумуляторов построен на взаимодействии сжатого воздуха и воды. Насос накачивает воду в резиновую грушу, которая находится внутри корпуса. Объем воздушной камеры уменьшается, а давление возрастает. В промежутках между включениями агрегата, воздух выталкивает запас воды из мембраны в сеть потребителя.

Вода не соприкасается с внутренними стенками герметичного баллона. Воздушная камера отделяет мембрану от металлического корпуса. Если гидроаккумулятор используют в системе питьевого водоснабжения, то материалом мембраны служит химически нейтральный каучук. При использовании бака аккумулятора в системе отопления или горячего водоснабжения используют мембраны с высокой сопротивляемостью к воздействию высоких температур.

Существуют вертикальные и горизонтальные модели пневматических аккумулирующих баков различной емкости. Схему подключения гидроаккумулятора определяет тип насоса и модель накопителя. Горизонтальные баки используют для выносных поверхностных агрегатов. Нагнетатель давления устанавливают на платформу, в верхней части корпуса накопителя (т.е. баллон находится ниже самовсасывающего насоса).

Насосные станции с погружными агрегатами комплектуют вертикальными накопителями. Гидроаккумулятор находится выше уровня установки глубинного насоса.

Объем гидропневматического бака-накопителя зависит от часового расхода воды, мощности и частоты включения насоса, высоты системы трубопроводов. Чем больше расход воды и меньше перепад давлений на включение/выключение насоса, тем больше вместимость гидроаккумулятора.

Конструктивные элементы гидроаккумулятора:

• герметичный металлический корпус, предназначенный для работы под давлением (1,5?6 атмосфер);
• эластичная мембрана - внутренняя емкость для запаса воды;
• фланец с клапаном для крепления мембраны к корпусу и заполнения ее водой;
• ниппель для закачки воздуха в воздушную камеру баллона;
• клапан для сброса воздуха из водяной камеры (для гидроаккумуляторов, объем которых превышает 100 литров);
• кронштейн для крепления небольшой емкости на стене или опорные ножки, с установочными резиновыми прокладками для моделей большей вместимости;
• в комплект горизонтального бака входит опорный кронштейн для совместной установки поверхностного насоса с гидроаккумулятором и реле давления.

Расчет объема гидроаккумулятора

Методика подбора гидроаккумулятора предназначена для индивидуальных домов, которые потребляют большое количество воды (канализация, ванная, душ, несколько смесителей, биде, стиральная и посудомоечная машина). По количеству точек водоразбора определяют суммарный коэффициент потребления и максимальный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды. Объем гидроаккумулятора определяют по формуле:

V - объем гидроаккумулятора, л;
Qмакс - максимальный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/мин;
а - количество пусков системы в час (рекомендуемое значение 10 пусков);
Рмин - давление включения насоса, атм.;
Рмакс - давление выключения насоса, атм.;
Ро - давление воздушной камеры гидроаккумулятора, атм.

Стандартную установку водоснабжения для небольшого дома с сезонным проживанием, как правило, оснащают гидроаккумулятором емкостью 24 литра. Для дома с количеством точек разбора более трех выбирают накопитель объемом 50 литров. Причем в техническом паспорте оборудования производитель указывает общий объем баллона (воздушная камера в том числе).

Регулировка рабочего давления гидроаккумулятора

Для бытового водоснабжения одноэтажных домов, величина давления в одну атмосферу считается достаточной. Однако следует учитывать, что давление воздуха воздушной камеры должно превышать величину статического давления наиболее высокой точки отбора воды.

Максимальное значение давления отключения зависит от напорной характеристики насоса. Напор, который нагнетает насос, разделенный на 10, соответствует значению верхнего порога срабатывания для системы автоматического водоснабжения. Поправку делают на линейное гидравлическое сопротивление, реальное напряжение электрической сети, техническое состояние оборудования и высоту системы водоснабжения дома.

Рекомендуемая разница между давлением включения и выключения насоса для автономного водоснабжения составляет 1,0?1,5 атмосферы. Увеличение заводской настройки (1,5 атмосферы) уменьшит резервный объем и повысит напор в системе. Высокое давление холодного водоснабжения увеличивает расход, приводит к нерациональному использованию энергоресурсов.

Формула для расчета величины требуемого давления в гидроаккумуляторе:

Hmax - высота в метрах от центральной линии гидроаккумулятора до верхней точки отбора воды (для двухэтажного частного дома 6?7 метров).

Давление воздуха в воздушной камере демпферной емкости проверяют и регулируют перед установкой, при сбое настроек или нарушении режима работы водоснабжения. Во время регулировки питание насосной станции отключают от сети, воду из гидроаккумулятора сливают.

Пневматический клапан воздушной камеры расположен под декоративным колпачком на корпусе бака. Соответствие или отклонение давления от заданных рабочих параметров определяют при помощи манометра, подключенного к золотнику. По результатам замера стравливают избыток воздуха или подкачивают давление воздушной камеры автомобильным насосом.

Если регулировка рабочих параметров гидроаккумулятора не принесла желаемого результата, то проверяют параметры настройки реле давления.

Устройство реле давления для гидроаккумулятора

Реле давления управляет работой насоса и регулирует наполнение пневмогидравлического накопителя. Прибор объединяет, контролирует и регулирует работу оборудования системы холодного водоснабжения.

Внешний вид узла управления работой насоса напоминает небольшую пластиковую коробку. Прибор монтируют у входа в бак-накопитель. Реле давления для гидроаккумулятора состоит из механической и электрической части.

Элементы стандартной конструкции реле давления:

• пластиковый корпус (крышка с винтами и основание);
• металлическая крышка мембраны (с гайкой для присоединения к трубопроводу);
• резиновая мембрана;
• латунный поршень;
• две шпильки с резьбой и гайками;
• большая и малая регулировочные пружины;
• металлическая пластина основания;
• шарнирная платформа;
• электрический контактный узел с плоской пружиной;
• муфты для зажима кабеля;
• клеммная колодка.

Пружинный регулировочный механизм и коробку подключений защищает пластиковая крышка. Металлическую пластину основания снизу поддерживает пластиковый корпус. Основание отделяет рабочий орган (мембрана с поршнем) от исполнительного механизма (шарнирная платформа, две регулировочные пружины на шпильках и электрический контактный узел).

Электрическую часть реле давления воды представляет двухконтактное реле коммутации электрических цепей. Ножки электрического контактного узла зажаты между металлической пластиной основания и пластиковым корпусом. Две муфты для зажима кабеля (от сети и линия электропитания насоса) и узел подключения реле к гидроаккумулятору расположены на основании пластикового корпуса.

Стандартный диаметр подводящего патрубка? дюйма. Со стороны прибора внутреннее сечение гайки крепления к переходнику ограничено резиновой мембраной. Возвратно-поступательное движение эластичной перепонки сообщается латунному поршню, который передает усилие шарнирной металлической платформе.

Сверху, на подвижный край платформы, давят большая и малая пружина, которые противодействуют усилию поршня. Степень сжатия большой пружины регулирует момент включения насоса. Диапазон деформации малой пружины обеспечивает отключение напорного агрегата.

Способы подключения реле давления к гидроаккумулятору

Различают схемы подключения реле давления к гидроаккумулятору по воде и электричеству.

Как подключить реле давления по воде?

Соединительный патрубок узла подключения реле давления гидроаккумулятора к трубопроводу жестко зафиксирован. Прибор монтируют в собранном состоянии. Перед началом сборки нужно обеспечить достаточное пространство для вращения корпуса при монтаже реле давления.

Устройство навинчивают на отдельно врезанную в трубопровод резьбу или производят монтаж непосредственно на выходной патрубок гидроаккумулятора через специальный фитинг. Штуцер с пятью выходами позволяет установить контрольный манометр рядом с прибором управления работой насоса.

Как подключить реле давления к гидроаккумулятору по электрической части?

Прямое включение реле давления производят от сети 220В при условии, что сила рабочего тока насоса не превышает 10 Ампер.

Перед подключением кабеля с прибора снимают защитную пластиковую крышку. Электрический кабель линии питания или насоса заводят в соответствующую муфту. Снаружи провод фиксируют гайкой с обжимным пластиковым кольцом. Обозначение групп контактов указано на корпусе. Конец кабеля разделяют на жилы. Фазу, нейтраль, заземление зачищают от изоляционной оплетки и подсоединяют к клеммам группы контактов.

Правила регулировки реле давления для гидроаккумулятора

Реле контролирует минимальное и максимальное давление в баке-аккумуляторе, поддерживает разницу давления при включении/отключении насоса. Предел допустимых настроечных значений реле зависит от часового расхода и мощности насоса.

Характеристики заводской настройки указаны в техническом паспорте изделия. Стандартное значение настройки реле давления для систем водоснабжения - 1,0?5,0 атмосфер. Стартовое давление - 1,5 атмосферы. Диапазон работы двигателя насоса - 2,5 атмосферы. Максимальное давление отключения агрегата - 5,0 атмосфер.

Если заводские настроечные параметры не актуальны или произошел сбой работы установки, то настройку и регулировку реле давления воды проводят самостоятельно, с помощью манометра. Контрольно-измерительный прибор устанавливают на коллекторе гидроаккумулятора. Коррекцию производят по показаниям манометра, после того, как насос отключится. Перепад давления создают открытием крана в ближайшей к гидроаккумулятору точке отбора воды.

Настройку реле давления гидроаккумулятора проводят под давлением, без отключения насосной станции от электропитания. Насос должен заполнить накопительную емкость и поднять давление в сети. Когда реле сработает и отключит двигатель агрегата, необходимо снять пластиковую крышку корпуса и полностью ослабить степень натяжения малого пружинного механизма.

Как отрегулировать реле давления воды на минимальное давление включения насоса?

Настройка большой регулировочной пружины:

• прижимную гайку вращают по часовой стрелке, чтобы увеличить стартовое давление;
• ослабление натяга - уменьшает давление срабатывания реле и включения двигателя;
• для проверки результата регулировки открывают водопроводный кран и сливают воду до момента включения насоса.

Как отрегулировать реле давления гидроаккумулятора по давлению отключения насоса?

Настройка малой регулировочной пружины:

• гайку на шпильке малой пружины закручивают, чтобы увеличить разницу давления;
• ослабление натяга позволяет понизить давление отключения двигателя;
• результат коррекции проверяют пробным включением насоса.

Если показание манометра совпадает с требуемым значением при включении/выключении двигателя, то регулировка завершена. При невозможности регулировки действующего прибора своими силами, пользуются услугами квалифицированных специалистов или покупают новый прибор. Если решено купить реле давления для гидроаккумулятора, то обращают внимание на совместимость работы с насосным оборудованием и способ подключения прибора к электропитанию.

Давление воздуха воздушной камеры гидроаккумулятора не влияет на работу реле давления и насосной станции в целом. Отсутствие или недостаток воздуха приводит к чрезмерному растяжению мембраны и срабатыванию насоса при каждом отборе воды из системы. Повышенное избыточное давление воздушной камеры уменьшает объем запаса воды в мембране и интервал срабатывания напорной установки. Частое включение-выключение насоса снижает временной ресурс службы агрегата.

Нормальная работа насосной станции возможна при условии, что давление воздушной камеры гидроаккумулятора на 10% ниже давления включения насоса. Грамотная настройка и регулировка реле давления и гидроаккумулятора обеспечит работу насоса без перегрузок, оптимальное заполнение накопителя водой. Комплексный подход к настройке и регулировке оборудования продлит срок службы мембраны и повысит надежность системы автономного водоснабжения.

Системы водоснабжения могут обладать конструкциями с различной степенью сложности, но все они нуждаются в управлении. Для облегчения ручного управления используются специальные приборы, позволяющие автоматизировать запуск, отключение. Они называются реле давления для гидроаккумулятора. С их помощью насосное оборудование может быть включено и отключено, если уровень давления воды изменится.

В устройстве устанавливаются наименьший и наибольший показатели давления, при которых активируется его срабатывание.

В основе действия реле положен принцип: если показатель давления (P) снижается до нижнего предела, то его контакты размыкаются и открывается доступ поступлению электрического тока к насосной установке; если давление достигает верхнего ограничения, то происходит размыкание контактов, обесточивание насоса.

На изменения P реагирует индикатор реле, выполненный в форме чувствительной мембраны, изгибающейся под действием воды. Он и заставляет реагировать механизм контактов смыканием или размыканием.

Чтобы обеспечить противодействие воде, оказывающей воздействие на мембрану, используется пружина. Ее можно отрегулировать в соответствии с потребностями системы, условиями работы насоса. Регулировка реле давления для гидроаккумулятора происходит при помощи гайки: если требуется выдержать большее давление, то гайка закручивается сильнее, если необходима более высокая чувствительность мембраны, то гайка ослабляется.

В механизме применяется еще одна пружина - дифференциала давления. Она позволяет отстраивать разницу верхнего и нижнего порогов. Отстройка осуществляется по аналогии с первым случаем чтобы увеличить различие максимального и минимального порогов, требуется сильное сжатие, уменьшение потребует ослабления.

Реле подключается к электрическому питанию, насосному устройству с помощью 2-х пар контактов. Для подсоединения к трубопроводу используется специальное резьбовое соединение, чаще всего это резьба с диаметром 1/4 дюйма.

На сегодняшний день российский рынок предлагает широкий выбор моделей реле давления для гидроаккумулятора. Покупатель может выбрать изделие, исходя из требований системы и финансовых возможностей. Все устройства могут быть разделены на три основных типа, в зависимости от принадлежности к той или иной ценовой группе.

1. Наиболее дорогостоящие . К этому классу следует отнести Grundfos FF 4–4, Grundfos FF 4–8, характеризующиеся, максимальными показателями давления в 4, 8 атмосфер (последние цифры в маркировке обозначают значение наибольшего допустимого показателя). Модели отличаются простой конструкцией и не требуют специальных знаний для эксплуатации. Регулируются достаточно просто, но подключаются только к слабому току. Обычное электропитание в 220 В для них не пригодно. Сложности, которые могут возникнуть при организации питания, довольно высокая цена, делают эти модели менее популярными. За модель Grundfos FF 4–4 потребуется заплатить около 3 тыс. руб, за Grundfos FF 4–8 около 8000 руб. Часть стоимости покупатель заплатит за раскрученный бренд.
2. Реле давления средней ценовой категории. Модели MDR 5–5 и MDR 5-8 имеют верхний предел 5 и 8 атмосфер. Предназначаются для установки сверху мембранного бака. Таким образом, они особенно удобны для регулировки и использования. Они более адаптированы, так как могут быть подключены к электросетям со значением напряжения 220 В (1-фазный тип насосов) и 380 В (3-фазный тип). Изделия надежны, имеют высокие характеристики по току. Неплохое решение, если требуется создать компактную, качественную систему, удобную в обслуживании. Однако, тем, кто подбирает бюджетный вариант, эти изделия могут показаться дорогими. За MDR 5–5 потребуется заплатить около 2100 руб, за MDR 5-8 около 2900 р.
3. Бюджетные реле . В качестве примера можно рассмотреть устройства MDR 5–5, реле PM-5, изготовленные производителем из Италии. Эти реле давления для гидроаккумулятора превосходно выполняют возложенные функции, но цена на несколько порядков ниже, чем у изделий первой ценовой группы. PM-5 можно приобрести примерно за 330 руб, что делает его популярным среди пользователей бытовых станций. Надежные в работе, возможно питание от сети 220 Ватт. К недостаткам относится то, что их подсоединение осуществляется по более сложной схеме, чем MDR. Также у них более низкие допустимые нагрузки по току, отсутствует возможность подключения к напряжению 380 В.

Реле любой ценовой категории при правильной эксплуатации может отлично справляться со своими функциями. Важно заранее предусмотреть нагрузки системы и подобрать изделие соответственно этим параметрам. Выбор можно сделать самостоятельно или с помощью специалистов.

Схема подключения реле для гидроаккумулятора

Если вы приобрели насос в собранном виде, то, скорее всего, реле на нем уже установлено и отрегулировано, поэтому производить подключение и настройку не придется. Если же вы осуществляете сборку системы на месте, то вам придется самостоятельно устанавливать и настраивать реле.

Приобретенное устройство требуется присоединить к трубопроводу, электроснабжению, насосному устройству.

Простейший способ подсоединения включает интеграцию в схему с насосом, гидро аккумулятором.

Подключение осуществляется в строгом порядке: водоснабжение, насос, электропитание. Предварительно осуществляется расчет водо снабжения: определяется средний уровень напора водного потока, обеспечиваемого действием гидроаккумулятора. Чтобы измерения были более точными, установку прибора для измерения (манометра), устройства управления (реле) осуществляют на максимально возможном близком расстоянии от гидро аккумулятора. Чаще всего их прикрепляют к патрубку аккумулирующего устройства, используя специально предназначенные пяти выходные штуцеры. Подключение к отверстиям штуцера осуществляется по такой схеме:

1. К двум из выходов подключают трубы водопровода: к первому — трубу, направленную к потребителю; ко второму — трубу, направленную к насосному оборудованию.
2. 1 из выходов состыковывается с гидронасосом.
3. К паре небольших отверстий подсоединяют устройства: реле, манометр.

Реле давления для гидроаккумулятора имеет специальное отверстие 1/4 дюйма в диаметре. Оно имеет резьбу и предназначено для подсоединения к трубопроводу, поэтому его следует накручивать на штуцер. Заранее предусмотрите необходимость обеспечения гидроизоляции. Для размещения гидроизолирующего компонента между штуцером и резьбовой частью должен располагаться зазор достаточного размера. Герметичность соединения обеспечивается различными способами, к примеру, с помощью ленты ФУМ.

Также следует аккуратно подсоединить электрические кабели, подав их в специальные проемы для кабелей, имеющиеся в реле. Первый провод предназначен для подведения электротока к розетке, второй - к насосу. После того как кабели будут продеты сквозь проемы, потребуется убрать корпуса устройства и подсоединить контакты к клеммам, учитывая полярность, заземление. Подключение проводов осуществляется по такой схеме:

1. Провод, идущий к источнику питания, продергивается в специальное отверстие корпуса.
2. Далее он разделяется на фазовый, нейтральный, на некоторых проводах может быть жила заземления.
3. Концы жил зачищаются от изоляционного материала, подсоединяются к клеммам.

Подобным образом осуществляется подсоединение провода, ведущего к насосу.

После того как подключение будет успешно осуществлено, можно начинать производить настройку прибора.

Настройка реле давления для гидроаккумулятора

Подключенный прибор ещё не готов к использованию: предварительно потребуется произвести его настройку, которая заключается в том, что для реле регулируются показатели давления включения и выключения.

При изготовлении на заводе для каждого прибора устанавливаются заводские настройки по умолчанию. Описание этих параметров зафиксировано в паспорте, которым комплектуется прибор.

Эти показатели задаются в такой формулировке: запуск при понижении до 1,4–1,8 Б, отключение, при повышении более 2,5–3 Б.

Для применения необходимых показателей, следует точно определить требуемые величины в обслуживаемой системе. Определение этих показателей следует осуществить еще на этапе расчета всего комплекта системы водопровода, до того как будет выбрано оборудование: насосов, гидроаккумуляторов и других компонентов.

Настройка реле осуществляется при открытом корпусе, поэтому предварительно снимите его. Производится методом регулирования натяжения пружин. Для большего удобства обе пружины промаркированы буквенными обозначениями, которые выставлены на корпусе.

1. P — пружина регулировки уровня показателей P запуска, имеет больший размер.
2. ?P — обозначение пружины, предназначенной для регулирования разницы нижнего и верхнего уровней P.

Регулирование осуществляется путем аккуратного вращения гайки, регулирующей силу сжатия, поэтому заранее подготовьте ключ. Поворотом по ходу стрелки часов будет осуществляться сжатие пружины, что обеспечивает увеличение силы ее действия. К примеру, если вы регулируете пружину P, то при ее сжатии настройка реле будет осуществляться таким образом: показатель давления, при котором реле будет срабатывать, увеличиться. Если вы захотите уменьшить силу давления срабатывания, то аккуратно крутите гайку против часовой стрелки. Это приведет к ослаблению пружины и уменьшению силы ее действия: будет установлено меньшее значения для показателя давления срабатывания.

Аналогично осуществляется настройка показателя разницы давления запуска и прекращения работы. Для увеличения диапазона между верхним и нижним P следует вращать гайку в направлении хода стрелки часов, сжимая пружину. Для уменьшения этого диапазона- ослабляйте пружину, вращая в обратную сторону.

Процедура настройки механизма реле осуществляется по такой схеме:

1. Включите кран, система должна заработать, начнется потребление. Вы увидите как снижается показатель P для трубопровода. Это будет происходить пока уровень давления не достигнет нижнего установленного показателя. После чего реле сработает, контакты сомкнутся, насос отключится. В этот момент обратите внимание на манометр, зафиксируйте показатель давления в момент включения насоса.
2. Закройте кран. Водоснабжение прекратится, а насос будет продолжать работать. Это приведет к тому, что давление в системе повысится. Как только давление достигнет максимального значения, установленного для системы, сработает реле. При этом контакты соединятся, питание перестанет поступать к насосу, и он отключится. Обратите внимание на манометр, зафиксировав его показания в этот момент.
3. Теперь вы должны произвести сравнение значений давления, которые были определены в моменты запуска/отключения опытным путем и предустановленных на заводе значений, которые указаны в документации к прибору.
4. Если вы увидите: показатели P включения не совпадают, то используйте гаечный ключ: вращая гайку, подтягивайте или ослабляйте большую пружину. Если требуется повысить показатель, установленный на реле для включения, то затягивайте пружину. Если требуется его уменьшить, то ослабляйте. Следует действовать аккуратно, не стоит вращать более одного оборота.
5. Пункты 1, 2, 3 , 4 следует повторять до тех пор, пока необходимое давление не будет установлено.
6. Если вы обнаружили, что установленный показатель давления выключения не совпадает с желаемым, то вращайте маленькую пружину. Вы должны затягивать гайку, чтобы показатель увеличился, ослаблять, чтобы уменьшился.
7. Повторяйте 1, 2, 3, 5 пункты, чтобы добиться желаемого значения.

При расчете системы водоснабжения следует учитывать не только давление воды, но и давление воздуха. Который всегда имеется в гидробаках и в трубах. Давление воздуха должно быть измерено еще до того, как в систему будет залита вода. Это можно сделать, используя автомобильный насос с манометром.

При эксплуатации системы следует помнить, что воздух в ней будет всегда, поэтому следует время от времени контролировать его параметры. Это обеспечит более стабильную работу системы: она будет работать в рамках установленных вами параметров.

Давление воздуха должно поддерживаться на постоянном уровне, это окажет благотворное влияние на эксплуатационные показатели и на долговечность оборудования. Для поддержания стабильности следует 1 раз в 3 месяца производить замер, поддерживать необходимые параметры на расчетном уровне.

Однако, можно использовать более простую схему действия.

Настроив реле давления для гидроаккумулятора, установив показатели наибольшего, наименьшего пределов, запустите водоснабжение. В процессе эксплуатации потребуется периодически снимать показатели манометра в моменты запуска, прекращения работы оборудования. Если показатели изменятся, значит изменилось давление воздуха в емкости, потребуется подкачка с использованием насоса.

Контроль воздушного давления в емкостях не менее важен, чем контроль уровня водного напора. Бессмысленно осуществлять отстройку верхнего показателя давления на реле после заполнения системы водой, так как в этом случае будет зафиксирована суммарная величина давления воздуха и воды. Впоследствии при регулировке реле вы будете испытывать затруднения, показания будут некорректными, система будет работать нечетко.

Заполнение системы водой следует осуществлять только по окончании проведения замеров давления воздуха, только после этого производится настройка реле по значениям нижнего, верхнего давления.

Эти параметры должны быть определены точно, с учетом того, что все элементы системы (шланги, гидроаккумуляторы, сантехническое оборудование, водоразборные краны) обладают определенным запасом прочности. Превышение этих показателей способно привести к поломке системы.

Также следует учитывать некоторые нюансы при настройке реле давления для гидроаккумулятора. Если будет установлен неоправданно высокий верхний показатель, то мощности насоса может не хватить.

Чем ниже установлено нижнее значение, тем больший объем воды может быть закачан до отключения системы, но излишне заниженное значение приведет к слабому давлению воды в системе. Именно поэтому минимальное рекомендуемое значение для отключения насоса составляет не 0,8-0,9 атмосфер.

Правильная настройка реле давления для гидроаккумулятора обеспечивает комфортное использование водопровода в течении длительного периода эксплуатации.

Если снабжение загородного дома водой осуществляется из скважины или колодца, а не из централизованной системы, то в большинстве случаев используются схемы водоснабжения с гидроаккумулятором. Это позволяет обеспечить бесперебойную подачу, хороший напор в сети и продлить срок службы насосного оборудования.

В этой статье будут подробно описаны преимущества использования гидроаккумулятора, варианты его подключения к системе. А также варианты прокладки внутридомовых труб.

Зачем нужен гидроаккумулятор

И колодец, и скважина могут обладать недостаточным дебитом (см. ). Иными словами, они не всегда в состоянии выдать за один прием столько воды, сколько вам нужно. Иногда эта проблема возникает не сразу, а через несколько лет эксплуатации источника.

Логично, что в таком случае в доме должен быть запас воды. Но не в ведрах и банках, а в самой системе. И это реально осуществить, если включить в схему водоснабжения гидроаккумулятор или накопительный бак.

Преимущества гидроаккумулятора

Накопительный бак – это, как говорится, «прошлый век». Он неудобен и не практичен.

Судите сами:

• Устанавливать его нужно над помещениями-водопотребителями, то есть, на чердаке . Это значит, что он нуждается в утеплении, иначе зимой вода будет замерзать.
• Никто не отменяет риск протечек и переполнения бака . Это редко, но случается. Последствия представить несложно.
• Вода из накопительного бака поступает к приборам под давлением собственного веса . А этого недостаточно для нормальной работы сантехприборов и особенно бытовой техники – стиральной и посудомоечной машины.

Напрашивается очевидный вывод: включать в систему накопительную емкость имеет смысл только в небольших домах для летнего использования, не оборудованных современными приборами. Если же вы живете в доме постоянно, вам больше подойдет схема водоснабжения от гидроаккумулятора.

И вот почему:

• Это более совершенное устройство – оно позволяет настраивать давление в системе в соответствии с вашими потребностями;
• Гидробак тоже должен стоять в теплом помещении, но эту задачу решить проще, так как его не нужно поднимать на самую высокую точку. Для установки подойдет и , и подвал дома, и любое техническое помещение;
• Соответственно, и возможные протечки не так страшны: вода не намочит перекрытия, не испортит ремонт и мебель.

Как он работает

Гидроаккумулятор – это герметичная емкость, разделенная внутри на две секции. В качестве разделителя может выступать резиновая диафрагма или полая «груша».

В одну секцию поступает вода, а в другой находится воздух, который по мере наполнения первой секции сжимается, создавая давление на диафрагму.

По мере опустошения бака при разборе воды, давление воздуха падает. Когда оно достигает предельного минимального значения, срабатывает реле давления, которое запускает насос. Он снова накачивает в бак воду, пока давление не достигнет максимума.

В результате:

• Мы имеем постоянный напор в системе;
• Насос не включается при каждом повороте крана, поэтому его детали меньше изнашиваются и служат дольше;
• Схема водоснабжения гидроаккумулятором позволяет всегда иметь запас воды на случай её большого разбора и неспособности источника выдать нужный объем единовременно.

Объем бака выбирается исходя из потребностей семьи. Он может быть и 5, и 500 литров.

Из чего состоит система

Теперь давайте проследим весь путь воды из колодца/скважины до самого отдаленного от источника водоразборного крана.

Заводим воду в дом

Итак, мы имеем источник воды недалеко от дома. От него в дом под землей прокладывается водопроводная труба. Она должна лежать ниже уровня промерзания грунта либо быть уложена вместе с греющим кабелем.

Это важно. Выбирая место для колодца, проследите, чтобы септик на даче, уличный туалет и прочие объекты, загрязняющие грунтовые воды, находились от него не менее чем в 30 метрах.

Труба от источника подсоединяется к насосной станции. Либо, если в скважине стоит , к гидроаккумулятору. Перед насосом всегда устанавливается обратный клапан, чтобы вода из него не вытекала обратно в источник.

Если вода нужна не только в доме, но и во дворе, после гидроаккумулятора на выходящую из него трубу ставится тройник с краном. Домашняя труба ведет в систему очистки воды, на выходе из которой снова монтируется тройник, разделяющий потоки на холодную и будущую горячую воду.

Теперь подробнее о том, как правильно своими руками подключить гидроаккумулятор. Он может быть автономным или являться частью насосной станции в зависимости от того, какой насос вы используете – погружной или поверхностный.

Даже с пояснениями к картинке довольно трудно понять, из чего состоит узел и каково предназначение каждого фитинга.

Поясним:

• Если используется насосная станция, останется только подключить к ней собранный узел, так как манометр и реле давления идут с ней в комплекте.
• Если насос находится в скважине, то следующим шагом станет подключение через американку пятивыводного штуцера. На приведенной ниже схеме указано, для чего служит каждый вывод.

На трубу, ведущую к гидроаккумулятору, «сажается» фильтр тонкой очистки или станция подготовки воды.

Совет. Прежде чем покупать оборудование и собирать его, отдайте образцы воды на исследование, чтобы понять, в какой очистке она нуждается.

Вот теперь можно заняться внутренней разводкой.

Внутренняя разводка

Чтобы подвести воду ко всем «потребителям», нужно купить трубы и всевозможные соединительные элементы. Сколько их потребуется? На этот вопрос поможет ответить схема с указанием всех элементов системы с нанесенными на неё расстояниями.

Но для начала нужно решить, какой способ подключения использовать.

• Последовательное подключение выполнить проще и обойдется это дешевле. Но при таком соединении при одновременном включении нескольких кранов напор в самом удаленном от гидроаккумулятора будет низким.

• Коллекторное подключение предполагает подводку отдельной линии к каждому прибору. Все они выходят из общего коллектора, установленного на вводе. Такая схема обеспечивает равный напор во всех точках водопотребления. Но стоимость водопровода будет значительно выше.

Первый способ подходит только для домов с небольшим количеством потребителей и малой протяженностью водопровода. Второй более практичен и эффективен, если речь идет о частном доме, в котором проживает большая семья и установлено все необходимое оборудование.

• После тройника, делящего общий поток на холодную и горячую ветки, на трубопровод холодной воды устанавливается коллектор с нужным количеством выводов. На каждом из них должен быть запорный кран.

• Вторая труба после тройника подключается к входному патрубку водонагревателя.

• Выходящая из водонагревателя труба также снабжается коллектором, от которого линии расходятся к отдельным потребителям.

Если все продумать заранее и выполнить работу аккуратно, весь узел перекачки, очистки, подогрева и распределения воды можно уместить на небольшой площади – в углу помещения, шкафу или нише.

Следующие иллюстрации помогут вам лучше представить, как выполняются разные этапы работ:

Совет. Чтобы уменьшить потери давления, старайтесь делать меньше поворотов и углов. Например, можно проложить магистрали под полом по прямой линии от коллектора к водоразборному устройству.

Заключение

Схемы систем водоснабжения с гидроаккумулятором обеспечат в частном доме не меньший комфорт, чем в квартире с централизованным снабжением. Если знать и понимать принцип работы системы, собрать её можно самостоятельно. Если иметь все нужные инструменты, это не намного сложнее сборки конструктора.

Чтобы получить дополнительные сведения и возможность увидеть процесс подключения самых важных узлов своими глазами, посмотрите видео в этой статье.