Автоматический расчет и подбор гидроаккумулятора для водоснабжения

В современное время система автономной подачи воды является достаточно распространенной конструкцией. Это обусловлено отсутствием централизованного водоснабжения во многих загородных поселках, построенных не очень давно. Для установки такого оборудования потребуется приобретение накопительного бака, способного вместить в себя определенный объем воды и обеспечить полноценный напор в любое время суток.

Общие характеристики накопительных баков

Не все жители пригородных населенных пунктов могут легко решить вопрос с водоснабжением из-за отсутствия поблизости источника воды, к которому можно было бы подключить насосную станцию. В таких случаях накопительный бак представляет собой незаменимое устройство, выполняющее функции аккумулятора.

В тот период, когда водопотребление минимально, бочка постепенно заполняется водой, с целью снабжения ею водопроводной сети во время максимального расходования. Для того чтобы в процессе его установки и подсоединения к общей системе не появились затруднения, следует внимательно ознакомиться с принципами данной конструкции.

Расчет гидроаккумулятора по формулам

Зная максимальный объем потребляемой воды Атах (литры/мин.) и мощность насоса, можно рассчитать объем запаса воды Vu = K Amax и, используя таблицу, выбрать соответствующий объем бака Vt. Формула расчета приведена ниже:

Vt = объем бака (литры); Аmах = максимальный объем потребляемой воды (литры/мин.); Pmin = минимальное давление, при котором происходит запуск насоса; Рmах = максимальное давление, при котором насос отключается; Ррrес = начальное давление в баке. Все показатели давления выражены в барах. К — коэффициент, соответствующий мощности насоса Р, для расчета объема запаса воды Vu = К Аmах.

P (hp) 1 — 2 2,5 — 4 5 — 8 9 — 12
К 0,25 0,375 0,625 0,875

Пример расчета гидроаккумулятора Amax = 115 литры/мин. Pmin = 1.5 бар Pmax = 3.5 бар Pprec = 1.3 бар Мощность насоса = 4 л.с. (К = ) Внимание: установить начальное давление бака на уровне -0.2 бар, учитывая пусковое давление насоса.

Pmin-Pprec 0,2
Рргес 0,8 0,8 1,8 1,3 1,3 1,8 1,8 2,3 2,3 2,8 3,8 4,8
Pmin 1 1 2 1,5 1,5 2 2 2,5 2,5 3 4 5
Ртах 2 2,5 3 2,5 3 2,5 4 4 5 5 8 10
объем Vt

объем запаса воды Vu

35 10,50 13,50 8,17 9,20 12,08 4,67 13,07 9,90 13,75 11,08 14,93 15,38
50 15,00 19,29 11,67 13,14 17,25 6,67 18,67 14,14 19,64 15,83 21,33 21,97
80 24,00 30,86 18,67 21,03 27,60 10,67 29,87 22,63 31,43 25,33 34,13 35,15
105 31,50 40,50 24,50 27,60 36,23 14,00 39,20 29,70 41,25 33,25 44,80 46,14
150 45,00 57,86 35,00 39,43 51,75 20,00 56,00 42,43 58,93 47,50 64,00 65,91
200 60,00 77,14 46,67 52,57 69,00 26,67 74,67 56,57 78,57 63,33 85,33 87,88
250 75,00 96,43 58,33 65,71 86,25 33,33 93,33 70,71 98,21 79,17 106,67 109,85
300 90,00 115,71 70,00 78,86 103,50 40,00 112,00 84,86 117,86 95,00 128,00 131,82
400 120,00 154,29 93,33 105,14 138,00 53,33 149,33 113,14 157,14 126,67 170,67 175,76
500 150,00 192,86 116,67 131,43 172,50 66,67 186,67 141,43 196,43 158,33 213,33 219,70
600 180,00 231,43 140,00 157,71 207,00 80,00 224,00 169,71 235,71 190,00 256,00 263,64

Стандартная схема водоснабжения дома с накопительной емкостью и насосом

Узел состоит из таких узлов, элементов и деталей:

  1. Пластмассовый или металлический резервуар объемом 100-1000 л;
  2. Насос для подкачки воды;
  3. Ресивер;
  4. Реле регулировки столба воды;
  5. Переходник, манометры, обратный и поплавковый клапаны, армированный шланг;
  6. Американки с внутренней и наружной резьбой;
  7. Переходники и муфты МРН и МРВ;
  8. Счетчик воды, фильтр грубой очистки в колодце или в скважине, запорная арматура.
Стандартная схема водоснабжения дома с накопительной емкостью и насосом

Трубопровод подачи и распределения делается из ПВХ труб ø 32 и 20 мм.

Когда может потребоваться резервуар для воды?

Приобретение накопительного бака будет полностью оправдано в следующих случаях:

  1. При отсутствии на участке источников водоснабжения;
  2. Когда вода в доме подаётся с частыми перебоями или например по графику;
  3. При нехватке воды с абиссинского колодца или скважины.

При всех вышеперечисленных проблемах связанных с водоснабжением, может помочь накопительный бак для холодной воды. Он представляет собой простую конструкцию, которая чаще всего изготавливается из высококачественного пластика.

Когда может потребоваться резервуар для воды?

Конечно же, для этих целей может использоваться и металл, но он гораздо дороже по стоимости, да и заметно проигрывает пластику в эксплуатационном плане.

Накопительный бак для холодной воды

Итак, определившись с тем, что накопительный бак для холодной воды в действительности нужен, следует определиться с критериями его выбора. Для этого нужно по существу, ответить на ряд следующих вопросов:

  1. Как часто выключают воду в центральном водопроводе?
  2. Нужный объем накопительного бака, на что в полной мере влияет количество человек проживающих в доме;
  3. Из каких материалов должен быть изготовлен резервуар?
  4. Его подходящая форма для установки в какое то конкретное место и способы подключения;
  5. Возможность доступа к накопителю для регулярного обслуживания.

Теперь по порядку обо всем вышеперечисленном. Выбирать накопительный бак для холодной воды слишком большого объёма не стоит, поскольку вода в нём расходоваться полностью не будет, что ни к чему хорошему не приведёт. Жидкость в таком случае начнёт застаиваться, а сам накопитель внутри обрастать водорослями.

Чтобы рассчитать объем резервуара, нужно прибегнуть к статистике. К примеру, известно, что среднесуточное потребление воды человеком, составляет в разных регионах от 16-200 литров в сутки. Цифры конечно могут быть разные, но даже взяв самые большие станет понятно, что семье из пяти человек, нужен будет накопительный бак объёмом не менее 1000 литров.

Когда может потребоваться резервуар для воды?

При этом важно учитывать, что для такого большого резервуара, нужно будет наличие свободного места в доме, плюс доступ к изделию, что заберёт ещё кое-какое пространство. Исходя из этого, следует более осмотрительно выбирать форму резервуара. В некоторых случаях (при низком давлении воды в трубопроводе) следует отдать предпочтение плоскому накопительному баку, который можно заглубить ниже поверхности земли.

Что же касается его материалов изготовления, то самое главное, чтобы при выборе изделия, не было бы неприятного запаха пластмассы, который в принципе может спокойно улетучиться уже через небольшой промежуток времени.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Какими бывают расширительные баки?

В зависимости от мембраны расширительные бачки делятся по типам. В первом мембрана сменная — при необходимости эту самую уязвимую деталь можно вынуть, чтобы заменить новой. Бак этого типа отличается также тем, что вода находится внутри мембраны, то есть не соприкасается с внутренними стенками. Решение защищает металл от разрушения, а воду от случайного загрязнения, порчи, запаха, что положительно сказывается на ее гигиенических качествах, продлевает время службы агрегата.

В баках второго типа мембрана фиксируется строго в одном месте, извлечь ее невозможно. Такая мембрана не заменяется. Ее повреждение повлечет необходимость замены бака, что потребует дополнительных затрат, часто — непредвиденных. Другой недостаток таких баков — непосредственный контакт воды со стенками емкости, что влияет на состояние металла, коррозирует его. Чтобы избежать этого, стенки бака изнутри покрывают специальным составом, хотя такая защита не обеспечивает исключительную долговечность аппарата.

Баки бывают горизонтальной или вертикальной компоновки — выбор определяется выбранным местом установки.

Как рассчитать объём расширительного бака для БКН

Самые простые вычисления, которые дадут приблизительный результат заключаются в следующем. Объем бачка должен быть не менее 10% от общего объема БКН. Следовательно:

  • бойлер на 100 литров подключается к емкости не менее 10 л;
  • водонагреватель на 200 литров, нуждается в баке на 20 л.
Как рассчитать объём расширительного бака для БКН

После определения необходимого объема переходят к определению дополнительных характеристик:

  • Подбор расширительного бака для БКН по назначению. Вода в ГВС более агрессивная, чем в системе отопления. В технической документации к буферной емкости должно быть указано основное предназначение. Ставить на бойлер можно только бачок, в инструкции которого прописана возможность использования для ГВС.
  • Расчет по давлению — выбор расширительного бака для БКН облегчают специальные таблицы подбора. Входные параметры: то, какое начальное давление воздуха должно быть в расширительном баке для бойлера ГВС:

    Максимальное давление Рмах, бар

    Начальное давление газа Р₀, бар

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    3,5

    4,0

    1,0

    0,25

    1,5

    0,4

    0,2

    2,0

    0,5

    0,33

    0,16

    2,5

    0,58

    0,42

    0,28

    0,14

    3,0

    0,62

    0,5

    0,37

    0,25

    0,12

    3,5

    0,67

    0,55

    0,44

    0,33

    0,22

    4,0

    0,7

    0,6

    0,5

    0,4

    0,3

    0,2

    4,5

    0,63

    0,54

    0,45

    0,36

    0,27

    0,18

    5,0

    0,58

    0,5

    0,41

    0,33

    0,25

    0,16

    5,5

    0,62

    0,54

    0,47

    0,38

    0,3

    0,23

    6,0

    0,57

    0,5

    0,42

    0,35

    0,28

  • Выбор по мембране — резина, используемая в бачке, влияет на качество жидкости подаваемой в ГВС и сроках эксплуатации предохранительного бачка. Распространенные материалы для изготовления мембран:

    NATURAL

    Натуральная каучуковая резина для питьевой и не питьевой воды. Диапазон температур эксплуатации от -10 до +50°С. Эластична, но допускает частичную диффузию воды. Область применения — аккумулирование холодной воды.

    BUTYL

    Синтетическая бутиловая резина для питьевой и не питьевой воды. Диапазон температур эксплуатации от -10до+100°С. Менее эластична, чем NATURAL, но долговечна с точки зрения водонепроницаемости. Область применения — станции водоснабжения (наиболее универсальный материал).

    EPDM

    Синтетическая этилен/пропиленовая резина для питьевой и не питьевой воды. Диапазон температур эксплуатации от -10 до +100°С. Более влагопроницаема, чем бутиловая.

    SBR

    Используется только для не питьевой воды (котлы отопления). Диапазон температур эксплуатации от -10 до +100°С. Менее эластична.

    NITRIL

    Используется для активных сред (масел, топлива). Диапазон температур эксплуатации от -10 до +100°С.

  • Выбор с учетом коэффициента температурного расширения системных жидкостей:

    Температура Мин. — Макс.

    Вода

    4 — 5° С

    0,00

    4 — 10° С

    0,03

    4 — 15° С

    0,09

    4 — 20° С

    0,18

    4 — 25° С

    0,29

    4 — 30° С

    0,43

    4 — 35° С

    0,59

    4 — 40° С

    0,78

    4 — 45° С

    0,98

    4 — 50° С

    1,19

    4 — 55° С

    1,43

    4 — 60° С

    1,68

    4 — 65° С

    1,94

    4 — 70° С

    2,22

    4 — 75° С

    2,51

    4 — 80° С

    2,82

    4 — 85° С

    3,14

    4 — 90° С

    3,47

    4 — 95° С

    3,81

    4 — 100° С

    4,16

    4 — 105

    4,53

Чтобы облегчить расчеты можно воспользоваться специальными онлайн калькуляторами. В исходные параметры нужно будет ввести объем бойлера. После этого программа рассчитает объем и начальное давление в газовой полости.

Гидробак для горячего водоснабжения имеет синий корпус (белый), для отопления красный.

Как рассчитать объём расширительного бака для БКН

Схема подключения бойлера с расширительным баком

Обвязка выполняется следующим образом:

  • Вода к БКН подводится через обратный клапан. Такая мера предотвратит поступление нагретого теплоносителя в систему ХВС.
  • Расширительный бачок лучше располагать в системе ГВС между обратным клапаном и бойлером. Это необходимо чтобы при открытии крана пользователю поступала сразу горячая схема подключения расширительного бака к БКН, когда РБ ставится после бойлера. Функциональных отличий в работе группы безопасности не будет. При этом в ГВС сначала будет поступать остывшая вода из РБ, что не совсем комфортно.

Если обвязка бойлера с расширительным баком выполнена правильно при нагревании ГВС не будет срабатывать предохранительный клапан. Важно избежать двух крайностей:

Как рассчитать объём расширительного бака для БКН
  • Перекачка расширительного бака — в этом случае давление будет выдавливать всю воду из емкости. Последствия: гидроудары и порча сантехнического оборудования при перегреве воды. Нужно снизить давление в баке. Для расчетов начальных параметров можно воспользоваться таблицей, приведенной выше.
  • Заниженные показатели РБ — при нагреве теплоносителя будет срывать предохранительные клапана. Соответственно, эффективность группы безопасности будет сведена к нулю. Если не поднять давление в баке, даже при небольшом перегреве теплоносителя будет срабатывать группа безопасности.

Для системы горячего водоснабжения использующей бойлер косвенного нагрева важно установить группу безопасности, включающую предохранительный клапан, манометр и расширительный гидробак. Такая обвязка предотвратит порчу дорогостоящего сантехнического оборудования и уменьшит вероятность аварийной ситуации.

Изготовление твердотопливного котла своими руками

Твердотопливный котел для частного дома чисто теоретически можно изготовить самостоятельно. Для этого необходимо взять большую 300-мм трубу, от которой отрезается метровый кусок. Из стального листа нужно вырезать дно по диаметру трубы и приварить элементы. Ножками котла могут выступить 10-сантиметровые швеллеры.

Изготовление твердотопливного котла своими руками
Изготовление твердотопливного котла своими руками

Изготавливая твердотопливный котел для частного дома, вы должны будете выполнить распределитель воздуха в виде окружности из листа стали. Ее диаметр должен быть меньше, чем труба на 20 мм. В нижнюю часть круга необходимо приварить крыльчатку из уголка. Размер его полки должен составить 50 мм. Для этого подойдет и швеллер с такими же размерами. В центральную верхнюю часть распределителя следует приварить 60-миллиметровую трубу, которая должна располагаться выше котла. В середине диска распределителя проделывается отверстие по трубе, чтобы образовался сквозной тоннель. Он необходим для подачи воздуха.

Изготовление твердотопливного котла своими руками
Изготовление твердотопливного котла своими руками
Изготовление твердотопливного котла своими руками
Изготовление твердотопливного котла своими руками

К верхней части трубы приделывается заслонка, которая будет обеспечивать регулировку подачи воздуха. Если перед вами встал вопрос о том, как сделать твердотопливный котел, то вы должны ознакомиться с технологией. Следующий этап указывает на необходимость выполнения нижней части оборудования, где будет располагаться дверь в зольник. Сверху прорезаются отверстия. В этом месте приваривается труба на 100 мм. Вначале она будет идти под некоторым углом в сторону. Затем вверх на 40 см, а после строго вертикально. Через перекрытие проход дымохода должен быть защищен по правилам противопожарной безопасности.

Изготовление твердотопливного котла своими руками
Изготовление твердотопливного котла своими руками

Завершение изготовления котла сопровождается работой над верхней крышкой. В ее центральной части должно располагаться отверстие для трубы распределителя. Прилегание к стенке оборудования должно быть плотным. Попадание воздуха здесь исключено.

Изготовление твердотопливного котла своими руками

Изготовив твердотопливный котел длительного горения на дровах, вы должны будете разжечь его в первый раз. Для этого снимают крышку, поднимают регулятор, а оборудование заполняют доверху. Топливо обливают горючей жидкостью. Внутрь бросают горящую лучину через трубу регулятора. Как только топливо разгорится, поток воздуха необходимо будет снизить до минимума, чтобы дрова начали тлеть. Как только произойдет возгорание газа, котел запустится.

Способы монтажа

Накопитель воды может располагаться в верхнем и нижнем положении по отношению к водопроводной системе.

Часто его устанавливают на чердаке или мансардном этаже. Это своего рода водонапорная башенка.

Подключение такой системы удобно тем, что не требуется насос для выкачивания воды из бака. А значит, нет зависимости от электроснабжения.  Вода самотеком под давлением расходится по трубам в краны.

Напор воды в этом случае не будет сильным. Если установка бака производится на высоте 1 м, то давление воды в трубах нижнего этажа составит 1 атм. Стиральная машина–автомат не сможет работать при таком давлении. Зато в кране всегда будет вода. В днище бака надо врезать дренажную трубу, через которую удаляется осадок.

Способы монтажа

Стоит отметить: у накопительного резервуара есть отрицательные стороны: он занимает много полезного пространства, нуждается в хорошем потолочном перекрытии для установки. В зимнее время система нуждается в утеплении.

Для тех пользователей, кто ценит каждый метр полезной площади, больше подойдет подземное размещение горизонтального накопительного бака.

Закапывают его на глубину 50-60 см. Сверху можно посадить цветы или овощи.

Важно то, что под землей можно разместить емкость любого размера. Подача воды из нее осуществляется с помощью насоса. Без него в систему вода не пойдет. Ремонт и чистка резервуара затруднена, так как ее перед работами надо будет освободить от земли.

Совет специалиста: для избежания деформирования бака и его протекания, необходимо сделать под него подложку из утеплителя. Тогда промерзающий грунт не будет сдавливать стенки.

Если в нижнее положение устанавливается пластмассовый бак, то он должен иметь круглую форму. При этом нагрузки и давление на оболочку распределяются равномерно. В верхней части надо сделать люк для обследования и чистки емкости.

Лучше установить ее под небольшим уклоном. Тогда осадок будет скапливаться в одном месте, над которым и следует смонтировать люк. Через него мусор и осадок легко удаляются с помощью насоса.

Способы монтажа

Водонагреватель

Зачастую в домах, как и в квартирах не мудрствуя лукаво, устанавливают водонагреватели электрические закрытого типа, которые также служат накопителями воды на всякий случай. Установка проста, — зато теплая вода может быть и вне отопительного сезона, независимо от отопления….

Дополнительно – как сделать ГВС в доме

Разновидности накопительных баков для воды

Все такие емкости можно разделить по нескольким категориям. В первую очередь это материал, из которого изготовлен бак. Если изначально популярностью пользовались емкости из нержавеющей стали, то сегодня все чаще используется экологически чистый пищевой пластик, что позволяет исключить коррозию материала, снижает стоимость и обеспечивает возможность хранения больших объемов воды в течение длительного времени.

В зависимости от своей формы принято разделять горизонтальные, вертикальные, прямоугольные плоские баки для воды. Такие емкости могут выполняться с различными размерами, а их объём колеблется от 150 литров до 5000 литров. Соответственно в зависимости от конкретной разновидности выбирается способ установки таких водяных баков, которые могут монтироваться непосредственно внутри частного домика, устанавливаются на навесе на открытом воздухе или же вкапываются землю, что позволяет устанавливать большие по объемам емкости, экономя при этом свободную площадь участка.

Как измерить давление в расширительном бачке

Существует два способа узнать, под каким давлением газ находится внутри. Если к расширительному бачку с внешней стороны прикреплен манометр, его шкала покажет данные показатели. Желательно убедиться, что устройство работает правильно. Предварительно перекройте клапаны, чтобы отмежевать емкость от системы водоснабжения. Спустя 10 минут нужно сперва накачивать, а потом снова спустить воздух в баке, при этом наблюдая за поведением стрелки. Если она смещается, а движения ее плавные, то все в порядке.

Если на баке отсутствует встроенный манометр, необходимо воспользоваться портативным аналогом. Съемное устройство для измерения давления имеет такой же разъем, какой есть на выпускном клапане расширительного бачка в верхней части. Его нужно надеть и плотно закрепить. Затем открыть клапан, чтобы манометр с баком стали одной системой. Стрелки устройства покажут текущее внутреннее давление.

Читайте также:  2 варианта монтажа световых и парящих линий в натяжном потолке.