Накопительный бак для водоснабжения – что это такое, назначение, устройство, разновидности, варианты подключения и установки

Высокая производительность и оснащенность современными технологиями не могут дать стопроцентную гарантию от сбоя в работе водопровода частного дома. Единственное, что может защитить в такой ситуации, это специальная запасная емкость. Рассмотрим, что такое накопительный бак для водоснабжения, для чего он предназначается и как применяется, какие его разновидности бывают и как правильно выбрать по объему и материалу, каковы основные варианты подключения, а также как правильно его совместить с централизованной и автономной системой подачи воды.

Накопительный резервуар с насосом в доме Источник stroy-podskazka.ru

Накопительный бак – что это такое, назначение, применение

Вода наряду со светом и теплом является первоочередным фактором жизнеобеспечения жилища. Поэтому малейшее нарушение в ее привычном способе подачи ведет к крайне дискомфорту. Еще совсем недавно единственным путем решения такой проблемы было резервация определенного количества воды в бутылях, канистрах, бочках. Однако не расходуемая на повседневные нужды она быстро портится и становится негодной для питья и готовки.

Современный способ решения этой проблемы – специальный накопитель воды для дома, совмещаемый как с централизованным водопроводом, так и с водозабором из скважины, колодца или естественного водоема. Подобный запасной резервуар применяется в следующем ряде случаев:

• Периодическое или аварийное отключение централизованного водоснабжения, а также когда вода подается не постоянно, а по графику.
• Низкая производительность автономного источника.
• Частое отключение насосных станций по причине сбоев в подаче электроэнергии.

По вместимости накопители могут быть самыми разными – в зависимости от нужд потребителя Источник ireland.apollo.com

• Забивка, заиливание и другие технические неисправности скважины или колодца.
• Система подачи полностью автономная – функционирует только за счет привозной воды.

Особенность частного водопровода такова, что эти и многие другие мелкие причины могут возникать одна за другой, а иногда и одновременно. При этом на устранение неисправностей всегда требуется определенный период времени, доходящий порой до нескольких дней или недель.

Помимо обеспечения стабильности в водоснабжении накопитель выполняет ряд других важнейших для оборудования, арматуры и трубопровода технических функций:

1. Выравнивание давления в системе.
2. Предупреждение гидроударов.
3. Снижение нагрузки на насосы и времени их работы.
4. Повышение срока службы оборудования.

Совет! Для удобного и быстро задействования запасного водоснабжения резервную емкость необходимо подключить к водопроводу так, чтобы в случае прекращения основной подачи в автоматическом режиме или с помощью поворота вентиля включалось дополнительная.

Накопительную емкость легко интегрировать в схему водоснабжения дома Источник oboiman.ru

Монтаж водопровода

Устройство водопроводной сети выполняется поэтапно.
Если вода добывается из скважины, на ней устанавливается насос.

Его тип зависит от глубины источника:

• до 8 м – поверхностный насос;
• от 8 до 20 м – поверхностный насос с выносным эжектором;
• свыше 20 м – погружной насос.

Всасывающий трубопровод поверхностного насоса должен оснащаться обратным клапаном. Если применяется погружной насос, обратный клапан устанавливают на ведущем к дому трубопроводе.

Накопительная схема с насосной станцией и гидроаккумуляторами

В автоматическом режиме включение и отключение насоса осуществляется согласованными сигналами трех элементов:

• датчика уровня, установленного в скважине;
• реле защиты от сухого хода;
• поплавкового выключателя, установленного в накопителе.

Гибким армированным шлангом диаметром в 1» насос подключается к полиэтиленовому трубопроводу (наружный диаметр – 32 мм), проложенному до накопителя.

Если бак имеет большой объем и устанавливается на междуэтажном перекрытии, под него следует уложить настил из толстых досок, который распределит весовую нагрузку на большую поверхность.

Водоснабжение дома из скважины с накопительным баком

Монтаж поплавкового крана выполняют в следующем порядке:

1. На хвостовик клапана надевается шайба, после чего он вставляется во входное отверстие.
2. Затем с внутренней стороны на хвостовик одеваются: пластина жесткости, вторая шайба и фиксирующая гайка.
3. Теперь с наружной стороны к хвостовику необходимо прикрутить переходник, к которому будет подсоединяться подающий трубопровод.
4. Аналогично устанавливается поплавковый выключатель для насоса.

При верхней установке бак остается подключить к канализации и водопроводной сети. Если бак расположен под землей, необходимо установить и подключить насосную станцию с мембранным гидроаккумулятором. Как и скважинный насос, станция должна иметь защиту от сухого хода, которая отключит ее как только бак опустеет.

Устройство и принцип работы

Накопительная емкость для воды представляет собой резервуар определенного объема, оборудованного следующими приспособлениями:

• Входная трубка. Посредством ее наполняется резервуар из основного источника – скважины или центральной магистрали.
• Поплавковый механизм. Это может быть и обычный поплавок, по аналогии устройства сливного бачка унитаза, или специальный клапан, по достижении уровня наполненности бака выключающий подающий насос или закрывающий кран.
• Сливной патрубок. Чтобы емкость не переполнялась и не вызывала затопления помещения, на случай, если не сработает поплавковый механизм, в верхней части устанавливается сливная трубка, через которую удаляется излишек воды.
• Фильтр. Существует несколько типов устанавливаемых на вводной артерии фильтрующих приспособлений – сетчатого, циклонического и центробежного типа. Первый применяется при небольшом загрязнении, последние два – при наличии заметных невооруженным глазом примесей. Фильтр-сетка может монтироваться в том числе и на выходном из резервуара патрубке.

Современная система фильтрации для накопительного бака Источник terman-s.ru

• Дренажно-очистная трубка. При длительной эксплуатации емкости даже при наличии хорошего фильтра на дне неизбежно накапливается слой загрязняющих отложений. Для их периодического удаления применяется дренажный патрубок.
• Люк. Если в частном доме есть подвал или цоколь, то накопительный бак для воды часто устанавливается именно там. Однако при таком низком расположении бака установить дренажную систему практически невозможно. Поэтому для периодической очистки требуется люк в верхней части, через который можно проникать внутрь и очищать дно от грязи.
• Рассеиватель. Приспособление, рассеивающее водный поток по принципу лейки. Устанавливается на подающей трубке. Предотвращает активное перемешивание верхних слоев с донными отложениями.
• Уровень. Как правило, стенки бака непрозрачны. Поэтому для безошибочного определения его наполненности монтируется уровень.

Устройство мембранного бака-накопителя Источник montagtrub.ru
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на садовой мебели и системах хранения

• Вентиляционный патрубок. Независимо от того, оснащена ли емкость люком или нет, в закрытом состоянии она представляет собой герметически закрытую капсулу. Поэтому чтобы при открывании крана не образовывалось внутреннее разряжение воздуха, а от этого сдерживание воды, устанавливается вентиляционный клапан или трубка – в самой верхней части.

Механизм действия резервного бака во многом определяется его местоположением – если он находится на достаточно высоком уровне по отношению к приемнику (крану, душу и т. д.), вода из него может вытекать самотеком, если ниже или на уровне – то под давлением, образуемым специально установленным для этой цели насосом.

Контроль за баком и его обслуживание.

Если насос стал запускаться и останавливаться заметно чаще, значит, из бака вытек воздух, или прохудилась мембрана. Открутите колпачок ниппеля бака и нажмите на шток. Если пошла вода, то порвана мембрана и бак нужно заменить. Если ничего не пошло, или зашипел воздух – значит нужно его подкачать: • отключите насос от питания. • откройте любой кран холодной воды и дождитесь, когда струя иссякнет. Горячую воду жалко тратить. • подкачайте давление, например автомобильным насосом, • закройте клан. • включите питание насоса.

Разновидности

Резервные емкости для обеспечения бесперебойной подачи воды классифицируются по следующему ряду параметров:

• Форме – бывает цилиндрическая, прямоугольная, квадратная и проч.
• Типу конструкции – открытого и закрытого типа, то есть с люком и без него – полностью герметичные мембранные.
• Материалу корпуса – применяются различные виды – от нержавейки до пищевого пластика. При этом его состав должен исключать вредные вещества, способные переходить в воду.

Накопительные емкости чаще всего имеют пластиковый корпус Источник septik.guru

• Вместимости – в зависимости от условий применения полезный объем может быть самым разным – от 10 литров до 1 м³ и т. д. Возможно также совмещение нескольких емкостей в одну систему.
• Предназначению – для питья и приготовления пищи, для полива огорода, для системы отопления, для холодного или горячего водоснабжения, для иных технических нужд.
• Особенностям установки – вертикальное или горизонтальное размещение, внутри помещения или снаружи, на поверхности, на высоте или под землей.

Обратите внимание! Для бесперебойного обеспечения водой частного дома не обязательно покупать и устанавливать дополнительный насос для накопительной емкости. Специальные мембранные гидроаккумуляторы создают определенный напор – достаточный для удобного пользования краном, душем и других бытовых нужд.

Расчет теплового аккумулятора

Формула расчета очень простая:

Q = mc(T2-T1), где:

Q — накопленная теплота;

m — масса воды в баке;

с — удельная теплоемкость теплоносителя в Дж/(кг*К), для воды равная 4200;

Т2 и Т1 — начальная и конечная температуры теплоносителя.

Допустим, у нас радиаторная система отопления. Радиаторы подобраны под температурный режим 70/50/20. Т.е. при опускании температуры в баке аккумулятора ниже 70С, мы начнем испытывать недостачу тепла, то есть попросту замерзать. Давайте расчитаем, когда это произойдет.

90 – это наши Т1

70 – это Т2

20 – температура в помещении. Она нам в расчете не понадобится.

Допустим, у нас тепловой аккумулятор на 1000 литров (1м3)

Считаем запас тепла.

Q=1000*4200*(90-70)=84 000 000 Дж или 84 000 кДж

1 кВт-ч = 3600 кДж

84000/3600=23,3 кВт тепла

Если теплопотери дома – 5 кВт в холодную пятидневку, то нам хватит запасенного тепла почти на 5 часов. Соответственно, если температура выше расчетной на холодную пятидневку, то теплового аккумулятора будет достаточно на более продолжительное время.

Подбор объема теплового аккумулятора зависит от ваших задач. Если необходимо сгладить температуру, ставим небольшой объем. Если требуется накопить тепло вечером, чтобы утром проснуться в теплом доме, нужен большой агрегат. Пусть стоит вторая задача. С 2300 до 0700 – должен быть запас тепла.

Предположим, что теплопотери – 6 кВт, а температурный режим системы отопления – 40/30/20. Теплоноситель в тепловом аккумуляторе может разогреться до 90С

Время запаса 8 часов. 6*8=48 кВт

M=Q/4200*(Т2-Т1)

48*3600=172800 кДж

V=172800/4200*50=0,822 м3

Тепловой аккумулятор от 800 до 1000 литров удовлетворит нашим требованиям.

Объем и материал емкости

При выборе накопителя помимо прочих технических нюансов в первую очередь необходимо определить, из какого материала должен быть его корпус и каким должен быть его полезный объем для повседневных нужд.

Пластиковая емкость может устанавливаться на улице без дополнительной защиты Источник sovet-ingenera.com

Материал

Чаще всего в качестве материалов при изготовлении корпуса бака используются:

1. Поливинилхлорид.
2. Полипропилен.
3. Полиэтилен сшитого типа.
4. Нержавейка.
5. Сталь, покрытая слоем водостойкого покрытия – лак, керамика.
6. Оцинковка.

Для оснащения питьевого водоснабжения и сопутствующих бытовых нужд (мытья посуды, приема душа и т. д.) для частного дома чаще всего выбираются емкости из пищевого пластика. Главные его преимущества перед металлическими аналогами – это инертность, безопасность (не выделяет вредных компонентов), стойкость к коррозии, долговечность, малый вес – что удобно в транспортировке, монтаже и обслуживании.

Типы

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.

Варианты подключения

Существует два основных варианта как подключить накопительный бак для воды в своем доме:

1. Совместно с центральным водопроводом.
2. В составе автономной системы водоснабжения.

При этом в каждой из схем есть несколько вариантов установки резервуара. Рассмотрим их более детально.

Схема автономного водоснабжения с мембранным резервуаром Источник moikolodets.ru

Совмещение с централизованным водопроводом

Когда источником водоснабжения служит центральный водопровод, резервный бак обеспечивает бесперебойную подачу воды в случае его отключения или снижения напора. При этом существует 3 основных способа подключения резервуара:

• Верхнее.

Емкость может устанавливаться как под потолок на 1-ом этаже, так и на пол 2-го, в мансарде или же на чердаке. В любом случае выходной патрубок должен быть выше уровня источника забора воды – крана, санузла и т. д. Бак должен быть оснащен 3-мя штуцерами:

1. Верхним – для заполнения.
2. Крайне-верхним – для отвода воды в случае переполнения.
3. Нижним – для подачи в домовой водопровод.

Подача воды в емкость идет через тройник, установленный сразу после фильтра, счетчика и обратного клапана. Далее труба от него подключается к верхнему штуцеру через вентиль и поплавковый механизм. Нижний штуцер через запорный вентиль и тройник посредством трубы подсоединяется к домовому водопроводу.

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.

Видео описание

Видео-пример обустройства системы домового водоснабжения с помощью резервуара-накопителя:
Для подключения используется всего один патрубок. Место его установки такое же, как и в предыдущих случаях – после фильтра, счетчика и клапана. При этом для правильной установки требуется предварительно настроить давление внутренней камеры. Оно должно соответствовать рабочему давлению водопровода.

Обустройство автономного водоснабжения

Для подключения применяются несколько вариантов:

• По типу водонапорной башни.

Накопительный бак устанавливается на чердаке, верхнем этаже частного дома или специально сооруженной для этого вышке, а вода в него подается посредством насоса. При этом для достижения нормального напора нижний выводящий патрубок должен располагаться над землей не ниже 10-15 метров. Давление в системе обуславливается разницей высот между емкостью и приемником.

Главный плюс этого варианта водоснабжения – минимум затрат. Недостаток – необходимость регулярной чистки резервуара от накапливающихся осадков, а также обязательного утепления – в случае его размещения вне отапливаемого помещения.

Начальное давление в баке.

Рб
– начальное давление газовой подушки в баке, бар. Производители баков рекомендуют устанавливать его на 0,5 бара ниже давления пуска насоса (Рmin). Это соответственно на 0,5 бара меньше, чем давление срабатывания реле. Нам нужно 1,5 бара. Обычно заводское давление 1,5 бара, поэтому проверьте его фактическое значение перед монтажом в систему. Например автомобильным насосом. Рис.4. Ниппель на расширительном баке.

q

— расчетный расход, л/сек. При расчете q пользуйтесь этой таблицей. Вставляйте в Exel файл значения л/мин, а он посчитает какой нужен объём бака. В Exel файле она тоже есть.
Рис.5. Таблица потребления воды. Источник таблицы: https://ibuildrussia.ru/kak-vybrat-elektricheskij-protochnyj-vodonagrevatel

Видео описание

Видео-инструкция, как сделать напорное водоснабжение дома и участка через мембранный накопитель:

• Нижнее.

Емкость устанавливается на полу или на грунте. Заполняется под действием давления насоса. Для эксплуатации системы также требуется постоянная работа оборудования. Что делает водоснабжение полностью энергозависимым.

Вариант идеален при низкой производительности скважины. Сначала бак закачивается со скоростью, ограниченной параметрами источника, а затем расходуется – по мере потребительских нужд.

• Мембранный акваккумулятор.

Это еще один способ водоснабжения из нижнего расположения накопительного бака, когда система не оснащена насосом. Изначально вода набирается в емкость из скважины, а затем поступает и распределяется по внутреннему водопроводу под действием давления, образуемого мембранным аккумулятором.

На заметку! При размещении резервуара на чердаке, вышке, подвале и любом другом не отапливаемом месте обязательно требуется утепление и подходящая система обогрева – как выходных и выходных труб, так и корпуса.

Популярные модели российского производства

В число востребованного надежного и недорогого оборудования входят отечественные марки, зарекомендовавшие себя как достойные представители бюджетного сегмента. Яркие примеры таких брендов:

• БТС,
• «Теплодар»,
• Бийский котельный ,
• «Прометей»,
• «Горыня»,
• «Водосхема».

Высокую оценку у потребителей получила продукция , особенно модели 500 и 750 (маркировка соответствует полезному объему). Изделия современного дизайна из эмалированной стали имеют приемлемый для этой ниши вес – 165 и 195 кг соответственно, они ориентированы на твердотопливные котлы.

предлагает популярное бюджетное решение – тепловой аккумулятор У200 объемом 200 л. Это безопасное и эффективное решение, рассчитанное на обслуживание небольших систем.

Наряду с теплоаккумуляторами для котлов отопления российского производства пользуются спросом изделия из Швеции, Венгрии, Нидерландов. Примечательно, что отечественные модели не уступают зарубежным в эксплуатационном ресурсе и качестве сборки, но цена существенно ниже.

Коротко о главном

Накопительный бак обеспечивает постоянное водоснабжение в частном доме в случае планового или внезапного отключения центрального водопровода или поломки автономной системы. Он устраняет проблемы сбоя водоснабжения, связанные с рядом следующих причин – низкая производительность скважины, поломка оборудования, заиливание источника, отключение электроэнергии и проч. Кроме того, он снижает нагрузку на оборудование и трубы, продлевает срок их службы.

Стандартный водяной накопитель состоит из следующих элементов:

• Корпуса.
• Входной, выходной и сливной трубки.
• Поплавкового механизма.
• Фильтра.
• Люка.
• Дренажного патрубка.
• Рассеивателя.
• Вентиляции.

Классифицируется резервуар по нескольким признакам – форме, конструкции, материалу, объему, предназначению, способу монтажа. При его выборе в первую очередь учитывается объем и материал. Установка возможна как в автономную систему, так и совместно с централизованным водопроводом. В каждом случае есть несколько способов монтажа.

Купить или изготовить самостоятельно?

Это вопрос касается, в первую очередь, рисков, а не расходов. Отопительное оборудование представляет собой сбалансированную систему, и внедрение компонента, не прошедшего заводские испытания, о параметрах производительности которого есть лишь ориентировочное представление, может стать причиной поломки всей цепи. Экономия, проявившаяся в результате собственноручной сборки, нивелируется потенциальными расходами на отладку и ремонт дорогостоящих агрегатов.

Тепловой аккумулятор У200 Прометей – бюджетное решение для небольших систем

Профессиональный расчет теплового аккумулятора позволит приобрести модель, оптимально соответствующую эксплуатационным условиям и запросам жильцов. В этом случае следует ожидать снижения расходов на энергоресурсы, что более существенно, по сравнению со стоимостью аппарата.