Баки для водоснабжения: разновидности и применение

Предназначенные для установки на водоснабжение напорные баки

Сегодня нам предстоит изучить регулирующие емкости в системе водоснабжения. Мы выясним, какими они могут быть и какие функции выполняют. Кроме того, мы познакомимся с рядом популярных схем водопроводов с теми или иными разновидностями емкостей.

Первое знакомство

Наш список включает:

Изображение	Описание
Накопительная емкость без избыточного давления	Накопительные безнапорные емкости. Их характерные особенности  — большой внутренний объем и отсутствие избыточного давления. Вода подается потребителю самотеком или насосом.
Бойлер косвенного нагрева — бак для горячего водоснабжения с теплообменником, в котором источником тепла является теплоноситель из системы отопления	Теплоаккумуляторы и бойлеры. Их функция — создать резерв горячей воды для обеспечения ее пикового потребления. Объем бака варьируется от 10 до 3000 литров; этот класс устройств может греть воду самостоятельно или использовать внешний источник тепла.
Гидроаккумулятор — напорный бак для водоснабжения	Гидроаккумуляторы. Они, в отличие от накопительной емкости, запасают воду с избыточным давлением, которое обеспечивает сжатый воздух или азот в отсеке, отделенном от запаса воды эластичной мембраной.
Расширительный бачок	Расширительные баки. Цель их применения — компенсировать расширение воды при нагреве и не допустить критического роста давления в контуре водоснабжения.
Квартирный гаситель гидроударов от компании Valtec	Гасители гидроударов. Они, как и следует из названия, призваны гасить кратковременные скачки давления при некорректной работе запорной арматуры (например, при быстром заполнении сброшенного водопровода или мгновенной остановке циркуляции в системе ГВС).

Любопытно: последние три типа устройств различаются в основном окраской и размерами. Все они представляют собой стальные емкости с двумя отсеками (водяным и воздушным), разделенные между собой эластичными мембранами.

Устройство мембранного бака

Узнать больше о том, как применяются регулирующие емкости для водоснабжения, вам поможет видео в этой статье.

Варианты применения

Теперь давайте выясним, как может быть устроена система водоснабжения с баком для холодной или горячей воды.

Накопительная самотечная емкость

Эта схема полезна в двух случаях:

1. При подаче воды по графику (что типично для многих садовых кооперативов);

В летний водопровод вода для полива подается 2-3 раза в неделю

2. При наличии собственного источника воды и длительных перебоев в энергоснабжении, препятствующих работе насоса.

Объем накопительного бака рассчитывается как произведение максимального промежутка между подачами воды или электроэнергии и суточного расхода. Скажем, при расходе воды в 200 литров в сутки и подаче воды в садовый водопровод два раза в неделю разумный минимум запаса воды равен 200 литров/сутки  х 4 суток (промежуток между включениями водопровода) = 800 литров.

Санитарные нормы расхода воды на одного жильца помогут вам в расчетах

Как реализовать автоматическое наполнение бака и подключить к нему водопровод?

• Водопровод подключается к крану, врезанному в дно или низ боковой стенки накопительной емкости. Кран позволит вам при необходимости отключить воду для ремонта смесителя или сливного бачка, не теряя запас воды;

На фото хорошо виден шаровый кран на подключении к водопроводу

• Летний водопровод с периодической подачей воды подключается к верху емкости через заливной поплавковый клапан. И клапаны, и поплавки для бака водоснабжения такие же, как в сливном бачке унитаза, с поправкой на разницу в пропускной способности. При большом объеме бака, клапан лучше приобрести размером ДУ 20-ДУ 25 — вместо стандартного ДУ 15;

Заливной клапан перекрывает воду, когда бак полон

• При подаче воды из скважины за включение и выключение насоса отвечает поплавковый датчик уровня.

Схема водоснабжения с подачей воды из скважины и накопительной емкостью

Увы, схема с самотечной емкостью имеет три довольно серьезных недостатка:

1. Напор воды в водопроводе ограничен высотой емкости над точкой водоразбора и редко превышает 3-4 метра;

Справка: напор нужен как для полноценной работы смесителей и сливных бачков, так и для большей части бытовой техники. Типичный пример — проточный водонагреватель: он не включит ТЭН, если в водопроводе нет хотя бы 0,3 атмосфер (что соответствует трехметровому водяному столбу).

Для работы этого прибора нужен напор не меньше трех метров

2. Зимнее использование водопровода подразумевает установку накопительного бака на утепленный и отапливаемый чердак. Отапливать дополнительное неэксплуатируемое помещение дорого и нецелесообразно;
3. Емкость бака ограничена прочностью перекрытия. Ставить емкость объемом в 3-5 кубометров на деревянные балки — очень сомнительная идея.

Деревянное перекрытие может не выдержать веса многотонной емкости

Накопительная емкость с подачей воды насосом

Этих недостатков лишена другая схема, обеспечивающая автономное водоснабжение: бак устанавливается в подвале, подполе или цокольном этаже, а подача воды в водопровод обеспечивается насосной станцией.

Подсказка: в утепленном подвале, контактирующем с грунтом ниже уровня промерзания, температура всегда выше нуля.

Бак для воды установлен в помещении котельной в цокольном этаже

Как реализуется использующее насос водоснабжение из бака?

• Наполнение емкости обеспечивается так же, как в предыдущем случае;
• Выходной патрубок подключается к насосной станции;
• Между насосом и водопроводом устанавливается обратный клапан. Он не позволяет воде из системы водоснабжения сливаться в емкость при отключении насоса.

Схема водоснабжения с подачей воды насосом из емкости

Электрический бойлер

Накопительный электрический водонагреватель — теплоизолированный и снабженный собственным ТЭНом бак для воды — водоснабжение использует для её нагрева электроэнергию. Бойлер подключается между водопроводами ХВС и ГВС и комплектуется так называемой группой безопасности на входе, включающей обратный и предохранительный клапаны.

Схема подключения бойлера

Зачем нужна группа безопасности?

Обратный клапан не допускает осушения ТЭНов при сбросе магистрального водопровода или локальном отключении ХВС. Однако водопровод горячего водоснабжения и бак водонагревателя, подпертые закрытым обратным клапаном, представляют собой замкнутый объем, в котором при нагреве воды вследствие ее расширения начинает стремительно расти давление.

Здесь-то и приходит на выручку предохранительный клапан: при критическом давлении он просто-напросто сбрасывает небольшой объем воды в дренаж.

Дренажная трубка отводит сброшенную воду в канализацию

Бойлер косвенного нагрева и расширительный бак

Для бойлеров косвенного нагрева и теплоаккумуляторов характерен большой объем — 150 и более литров. С практической стороны это означает, что при нагреве воды возникающий вследствие теплового расширения избыточный объем будет исчисляться литрами, а то и десятками литров. Сбрасывать такие объемы воды с учетом затрат на ее нагрев довольно накладно.

Решение — установка в контур ГВС расширительного бачка. Если жидкость практически не сжимается, то воздух в воздушном отсеке мембранного бака может уменьшить свой объем в несколько раз и выполнить функцию демпфера. В результате рост давления в контуре будет незначительным.

Расширительный бак reflex: водоснабжение может быть безопасным

Расширительный бак для системы водоснабжения в обвязке бойлера косвенного нагрева

Гидроаккумулятор в качестве резервной емкости

Если у вас часто отключают водоснабжение — бак для воды может решить эту проблему. Гидроаккумулятор предельно просто подключить к системе водоснабжения своими руками: достаточно соединить его патрубок с любым тройником водопровода.

Достоинство решения — энергонезависимость: мембранный бак представляет собой идеальное решение для дачи, поскольку подает воду с избыточным давлением только за счет давления воздуха в баке.

Недостаток — ограниченный запас воды. Он в лучшем случае равен половине номинального объема бака; остальной объем занят сжатым воздухом. Если у вас 100-литровый бак — водоснабжение 50 литрами воды вам обеспечено.

Мембранный бак для водоснабжения Wester полным объемом 100 литров может запасти не больше 50 литров воды

Обратите внимание: если вы подключаете к своему водопроводу гидроаккумулятор, не забудьте снабдить ввод водоснабжения обратным клапаном. С чем связана инструкция, мы уже упоминали: клапан исключит потерю воды при сбросе магистрального водопровода.

Обратный клапан пропускает рабочую среду только в одном направлении

Водоснабжение из скважины с гидроаккумулятором

Магистрали водоснабжения есть далеко не везде, а вот грунтовые воды — повсеместно. Там, где водоносные горизонты находятся на небольшой глубине, можно организовать автономное водоснабжение из скважины или колодца.

При глубине зеркала воды относительно уровня грунта свыше 8 метров для этого необходимы:

• Погружной насос, отвечающий за подъем воды и создание избыточного напора;

Скважинный насос

• Обратный клапан. Он стоит на выходном патрубке насоса и препятствует осушению водопровода при его отключении;
• Мембранный бак для водоснабжения дома выполняет роль буферной емкости: он стабилизирует давление при включении/выключении насоса, а заодно увеличивает время его простоя, там самым, увеличивая ресурс мотора и крыльчатки;

Гидроаккумулятор на автономном водоснабжении с подачей воды из скважины

• Автоматика управления насосом с датчиком давления отвечает за включение/выключение питания в те моменты, когда давление в водопроводе достигает верхнего и нижнего пиков.

Автоматика управления с датчиком давления

Как работают такие схемы?

Когда включаются насосы — баки системы водоснабжения аккумулируют запас воды. Как только давление в баках достигает верхнего пика, заданного в настройках автоматики, насосы отключаются. При водоразборе давление постепенно падает, и при достижении нижнего критического уровня автоматика снова включает насосы.

Схема водоснабжения от скважины с погружным насосом

Насосная станция

Выше мы упоминали использование на водоснабжении насосных станций. Это установки водоснабжения с баками и поверхностными насосами, закрепленными на общей станине и снабженные датчиком давления и автоматическим реле (см. Насосная станция своими руками).

Насосная станция: поверхностный насос, гидроаккумулятор и автоматическое реле на общей станине

Внимание: насосная станция может поднять воду с глубины не более 8-9 метров. Ограничение связано с физическими константами: максимальный теоретически возможный для поверхностного насоса перепад давлений на концах всасывающего патрубка в 1 атмосферу способен поднять водяной столб лишь на 10,3 метра.

При атмосферном давлении абсолютное разрежение в трубе может поднять воду на 10,3 метра

В чем преимущества насосной станции перед погружным насосом?

• В простом обслуживании. Подъем скважинного насоса — довольно сложная операция, которой может помешать деформация ствола скважины или обрыв троса;
• В мобильности. Поверхностный насос можно увезти с дачи на зиму;
• В дешевизне. Насосная станция при сопоставимой производительности обойдется в 2-3 раза дешевле комплекта из скважинного насоса с гидроаккумулятором.

Гаситель гидроударов

Гаситель гидроудара может монтироваться:

• На вводе водопровода с последовательным подключением точек водоразбора;
• Непосредственно перед сантехническим прибором. В этом случае он защищает от скачка давления сам прибор и его гибкие подводки;

Гаситель гидроудара защищает подводки при резком закрытии кранов смесителя

• На коллекторе лучевой разводки водоснабжения.

Мембранный бачок на коллекторе водоснабжения

Заключение

Как видите, под общим названием часто объединяются самые разные виды сантехнической арматуры. Узнать больше о том, где и как применяются регулирующие емкости для водоснабжения, вам поможет видео в этой статье. Успехов!