Накопительный бак для водоснабжения – плюсы и минусы

Зачем нужен и как им пользоваться

Если по каким-то причинам не работает насос в системе автономного водоснабжения, или нет напора в централизованном городском водопроводе, то подавать ее в раковину или бачек унитаза можно из предварительно набранной резервной емкости. Проще говоря, лучше всегда иметь в доме запас питьевой воды и использовать ее в экстренных ситуациях.

Есть масса вариаций, как установить и подключить накопительную емкость, в зависимости от типа источника воды, возможного расположения емкости и даже планировки дома. Достаточно выбрать подходящий вариант и определиться с типом самого аккумулирующего бака.

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.

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.

В каких случаях выручит накопительный бак

Современному человеку мало, чтобы в доме просто была вода. Нужно, чтобы она текла из крана, причем с хорошим напором для нормальной работы водоразборных устройств. И в некоторых случаях обеспечить такую работу может только бак накопительный для водоснабжения, встроенный в систему.

Какие это случаи:

• Когда на участке или рядом с ним нет никаких источников водоснабжения, и их устройство невозможно. В такой ситуации возможно только водоснабжение накопительным баком, который периодически наполняется из автоцистерны.

Схема водоснабжения привозной водой

• Когда в доме централизованное водоснабжение от городской или поселковой сети, но вода подается с частыми перебоями или по определенному графику.

При частых отключениях выручит водоснабжение из накопительных баков

• Когда у вас своя скважина или колодец, но они обладают малым дебитом и не могут обеспечить ваши потребности в любой момент, потому что вода в них при длительном непрерывном заборе пропадает.

Схема водоснабжения из скважины с недостаточным дебитом

• Когда часто случаются отключения электричества, без которого не может работать ни один насос.

В этом случае выход один: самотечная система водоснабжения от накопительного бака, установленного на возвышении

В любой из этих ситуаций запас воды, накопленный в баке ранее, позволит вам не испытывать дискомфорта от её отсутствия от нескольких часов до нескольких дней. Это зависит от объема емкости, количества пользователей и привычного расхода.

Критерии выбора

Нужно обратить внимание и на максимальное количество циклов остановки и пуска за 60 минут для насоса.

Разновидности

Назначение

Форма и объем

Для подземных накопительных баков обязательным условием является округлая или ребристая форма резервуара.

Материалы

Способы монтажа

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.

С нижним или верхним расположением

Есть три варианта подключения накопительной емкости и использования запаса воды:

• Верхнее расположение емкости. В этом случае забор воды осуществляется под действием силы гравитации. Чем выше расположен гидроаккумулятор по отношению к потребителю, тем сильнее напор воды. Каждые 10 метров высоты добавляют 0,1 атмосферу, или примерно 1 бар.
• Нижнее расположение простой накопительной емкости. Гравитация уже не поможет, и для подачи в водопровод используется насос, поднимающий давление до оптимального уровня.
• Аккумулирующие емкости мембранного типа сами по себе создают требуемое давление для подачи воды. Нижнее расположение на уровне потребителя для них является оптимальным, так как от установки на чердаке или вышке никакого преимущества не будет.

Как определить оптимальный вариант?

Если дом с несколькими этажами и есть возможность расположить накопительный бак на чердаке, то это позволит обойтись без дополнительной установки насоса, и не нужно тратиться на дорогостоящий мембранный бак. Фактически это аналог водонапорной башни. Однако поднять емкость так высоко, чтобы обеспечить комфортный напор на уровне 2-2,5 атм. все равно сложно. Тем более что встает вопрос об утеплении бака, чтобы в зимний период вода в нем не замерзала.

В случае аварийного отключения воды имеющегося давления в 0,2-0,3 атм. будет вполне достаточно, чтобы воспользоваться смесителем в раковине, унитазом или даже душем, однако не получится задействовать часть бытовой техники, например стиральную машинку или посудомойку, которым требуется большее давление для срабатывания электромагнитных клапанов.

Установка емкости в уровень с потребителем подойдет в тех случаях, когда нет возможности поднять бак на чердак или хотя бы на этаж выше. Это же относится и установке накопительного бака в квартире. Потребуется небольшой насос для подачи воды в водопровод под давлением. Для обеспечения адекватного режима работы насосу потребуется расширительный мембранный бак.

Аккумулирующий бак с мембраной отлично подойдет для хранения запаса воды как при использовании централизованного водопровода, так и в автономной системе. При этом он не требует дополнительного оборудования или верхнего расположения. Однако его стоимость значительно выше, чем любой обычной накопительной емкости даже в сочетании с простым насосом.

Общие правила подключения

Устанавливается бак с водой на подготовленной площадке: бетонном основании, перевязанном с фундаментом, или усиленной металлической раме из профилированной трубы. Конструкция должна выдержать полуторный вес бака и воды в нем при полном заполнении.

Входной патрубок может быть любого подходящего диаметра, подача воды происходит под давлением. Выходной патрубок и трубу к водопроводу выбирают диаметром в полтора-два раза больше чем сечение основной линии. Оптимальный размер 32 мм.

Утепление даже самое качественное лишь замедляет снижение температуры в баке. Для предотвращения замерзания воды при установке емкости на неотапливаемом чердаке или на крыше следует использовать любую подходящую систему подогрева труб и самого накопителя.

Для автономного водоснабжения

Как и в случае с централизованным водопроводом имеется несколько вариантов подключения.

Водонапорная башня

Накопительный бак устанавливается на уровне 15-20 метров над уровнем земли на укрепленной вышке или чердаке. Вода от скважинного насоса или насосной станции подается непосредственно в бак, а уже с него раздается в санузел и на кухню в доме. Давление в системе обеспечивается перепадом высот между уровнем воды в баке и краном смесителя в доме.

Недостатком является постоянный проход через бак воды, что вызовет со временем накопление осадка, даже если предварительно установить фильтрующую систему.

Преимущество в простоте конструкции и минимуме дорогостоящих элементов, за исключением самой конструкции башни и обязательного утепления бака для защиты от замерзания даже при его размещении на чердаке.

Нижнее подключение накопительного бака

Емкость устанавливается вровень с насосной станцией или на первом этаже в доме. Наполняется она во время обычной работы насоса за счет воды из скважины. Ограничителем является поплавковый выключатель.

Подобный вариант спасает при чрезмерном потреблении воды и снижении уровня воды в скважине или колодце. Однако бесполезен при выключении электричества, так как для подачи конечному потребителю воды из запаса требуется насос.

Мембранный аккумулирующий бак

Мембранный бак для хранения запаса воды устанавливается после насосной станции и обратного клапана, с нижним подключением. Если насосная станция по какой-то причине не работает и не поддерживает давление в системе, то вода поступает с аккумулирующего бака.

С централизованным водоснабжением

Любой тип подключения накопительной емкости требует наличия обратного клапана на вводе в дом или квартиру. Именно клапан будет препятствовать вытеканию запасенной воды обратно в трубопровод, а не к потребителю.

Верхнее подключение

Бак устанавливается под потолком первого этажа, этажом выше санузла и кухни или на чердаке. У бака должен быть штуцер в верхней части для подачи воды, еще один чуть выше для сброса в канализацию при переполнении и штуцер в самой нижней части для забора воды.

Уже после ввода фильтра грубой очистки запорного вентиля, счетчика и обратного клапана устанавливается тройник, от которого труба идет к входному патрубку бака, перед штуцером устанавливается запорный вентиль или управляемый клапан.

К выходному штуцеру подсоединяется запорный вентиль и опускается труба обратно к водопроводу, с которым соединяется посредством тройника.

Шланг для сброса излишков опускается в канализацию или выводится за пределы дома в палисадник или дренажную систему.

Для контроля наполнения используется механический клапан с поплавком, аналогичный тем, что используются в бачке унитаза.

Чтобы воспользоваться запасенной водой, достаточно открыть выходной вентиль.

Нижнее подключение

Подключение выполняется идентично первому варианту. Однако на выходе необходимо установить насос для создания в водопроводе дополнительного давления. Перед каждым использованием воды придется включить предварительно насос.

Упростить жизнь поможет готовая насосная станция или дополнение насоса расширительным баком мембранного типа и реле давления.

Нижнее подключение накопительного бака с мембраной

Для подключения бака используется всего одна труба, подсоединенная к водопроводу через тройник с вентилем. Врезка осуществляется так же после фильтра, счетчика и обратного клапана.

Перед использованием необходимо настроить давление в воздушной камере. Делать это необходимо строго в соответствии с инструкцией к выбранной модели. Предварительно изучается нормальное давление в водопроводе, притом с учетом колебаний в течение суток. Берется в итоге среднее значение, которое используется для настройки бака. Только так получится использовать максимум полезного объема бака.

Схемы систем водоснабжения с накопительным баком

Схема водоснабжения частного дома с накопительным баком зависит в первую очередь от его размещения и вида источника, а также от необходимости увеличения напора в системе и подготовки горячей воды. Да и выбор самого насоса, подающего воду в накопитель, и сопутствующего оборудования тоже делается не просто так.

Например:

• Если вода берется из колодца глубиной до 7-8 метров, достаточно купить поверхностный насос. На всасывающий трубопровод необходимо установить обратный клапан, препятствующий оттоку воды обратно в источник;
• Если из скважины на песок глубиной не более 15-18 метров, поверхностный насос уже нужно снабдить выносным эжектором;
• Если из глубокой артезианской скважины, добыть её можно только с помощью глубинного погружного насоса. В этом случае обратный клапан ставится на трубу, ведущую от насоса к дому.

Совет. Чтобы защитить оборудование от поломок и перегрева, необходимо установить на нем реле защиты от сухого хода, а в самом источнике – датчик уровня. Это особенно важно, если скважина или колодец малодебитные.

Водоснабжение накопительные баки – схемы подключения могут быть такими:

Как видите, дополнительный насос на подающем трубопроводе из накопителя в систему позволяет не только увеличить давление в ней независимо от положения бака, но и установить бойлер для подготовки горячей воды.

Если же у вас часто отключают электричество, и этот насос, и бойлер будут бесполезны. Остается только снабжение холодной и горячей водой по последней схеме, со вторым баком. Его объем подбирается в соответствии с вашими потребностями, но чем он больше, тем дольше в нем будет остывать вода.

Это можно использовать для обогрева первой емкости в зимнее время. Например, накопительный бак для горячего водоснабжения 1000 литров, установленный рядом с баком холодной воды, не даст ему замерзнуть в течение суток даже если в течение этого времени вода в нем не будет подогреваться.

Существует несколько способов подогрева воды для этой схемы:

Схема	Описание
Непосредственный нагрев	С использованием газового или электрического отопительного котла.
Нагрев с нижним баком	С использованием стационарной дровяной печи.
Нагрев ТЭНом	С использованием трубчатого электронагревателя – ТЭНа.

Как выбрать накопитель

При выборе бака нужно обращать внимание на два основных параметра: объем и материал изготовления.

Объем

Бак-накопитель не стоит путать с гидроаккумулятором. И дело даже не в том, что второй представляет собой напорную емкость, которая регулирует давление в сети благодаря давлению сжатого воздуха на резиновую мембрану.

Максимальный объем гидроаккумулятора – всего 100 литров, стандартный – 24-50 литров. Этого очень мало для снабжения водой в привычном режиме в описанных выше ситуациях.

Гидроаккумулятор не в состоянии компенсировать длительное отсутствие воды в системе

Чтобы понять, какая емкость вам нужна, нужно проанализировать следующие факторы:

• Требуемый расход воды в единицу времени. Подсчитать его можно приблизительно, сложив номинальный расход всех приборов, имеющихся в доме – смесителей, унитазов, стиральной и посудомоечной машины. Ещё один способ расчета предлагает умножить суточную потребность в воде одного человека на количество членов семьи. Но эта потребность у всех разная и тоже зависит от наличия в доме удобств. Она может составлять и 60, и 200 литров в сутки. Поэтому ориентируйтесь на свои привычки и условия.

Средний расход воды одним человеком на разные нужды

• Производительность автономного источника или график работы централизованной системы. Например, если воду или электричество отключают максимум на пару часов, вам может хватить 100-литровой бочки, и совсем другое дело, если это происходит часто и на длительное время. Так же нет смысла в установке пятикубовой емкости, если за сутки ваша скважина может накачать в неё не более 500 литров.

Материал

Если вы планируете питьевое водоснабжение для дачи – накопительный бак должен быть изготовлен из материалов, не вступающих в реакцию с водой и не влияющих на её вкус, запах и качество. А это или нержавеющая сталь, или пищевой пластик.

Все чаще предпочтение отдается пластику, так как он гораздо дешевле и долговечнее, особенно если речь идет о подземной емкости. Кроме того, он легкий: даже бак внушительных размеров можно установить своими руками без привлечения кучи помощников или специальной техники.

Чтобы примерно ориентироваться в ценах, посмотрите на представленные в галерее варианты:

Как видите, баки из нержавейки в разы дороже. Выгоднее покупать пластиковые, но нужно убедиться в качестве материала и его назначении – для хранения питьевой воды.

Подключение к водопроводу

Важные нюансы

Для того чтобы жидкость не замерзала, во время установки накопительного резервуара применяют систему подогрева труб и накопительного бака.

Схемы систем

В резервуаре должны быть предусмотрены клапан для подсоса воздуха, слив жидкости в канализационную систему и трубопровод резервного слива в канализацию. На оборудовании часто устанавливают аэратор, а вода поступает через лейку. Это позволяет улучшить качество жидкости. Также в резервуаре можно расположить крупный щебень. Это улучшит противомикробную защиту и качество воды.

Централизованное водоснабжение

Автономное

Способы подачи воды в резервуар

Подбор необходимого оборудования начинайте с ответа на вопрос: где будет располагаться накопительный бак?

Возможно 2 варианта: расположение в верхней точке или в нижней.

Рассмотрим подробнее.

Бак вверху. Монтируется на 2-ом, 3-ем этаже дома или на чердаке. Затем вода самотёком поступает по трубам к источникам водоразбора.

Этот вариант экономически выгодный, так как нет затрат на приобретение насосной станции и последующей оплаты электроэнергии.

Однако важно соблюсти 2 условия при организации места для ёмкости:

1) в помещении должна оставаться положительная температура,
2) наличие вентиляции обязательно.

А также в такой схеме величина напора напрямую зависит от высоты, на которой расположена ёмкость. Каждый метр подъёма бака увеличивает давление на 0,1 атмосферу. Для частного дома высотой до 10 м достаточно обеспечить давление в 1 атмосферу. Однако, если планируется установка стиральной или посудомоечной машины, минимально необходимый напор увеличивается до 2 атмосфер. Поэтому заранее продумываете необходимое оборудование, а также руководствуетесь нормами СП 31.13330.2010 и паспортами бытовой техники.

Ёмкость располагают внизу, в земле, когда в доме нет доступного пространства. Резервуар закапывают таким образом, чтобы сверху остался слой земли толщиной около 0,5 м. Для предотвращения воздействия сил морозного пучения грунт, расположенный рядом с резервуаром, утепляют.

У такой системы есть свой недостаток: для подачи воды в дом потребуется монтаж насосной станции.

При выборе ёмкости обращайте внимание на материал.

Пластиковые конструкции не ограничены по способу монтажа, объёму, температуре эксплуатации. Экологически безопасны и имеют небольшой вес. Посмотрите, как выглядит такое изделие, в видеообзоре от специалиста компании Европласт.

При монтаже изделий из нержавеющей стали необходимо привлечение грузоподъёмной техники, так как такие элементы имеют большой вес.

Существует третий способ обустройства резервуара за пределами дома — бетонные ёмкости. Однако мы его не рекомендуем, так как водонепроницаемость таких конструкций с годами снижается и требует дополнительных мероприятий по восстановлению гидроизоляции. А также необходима профессиональная чистка внутренней поверхности резервуара.  

Объём ёмкости подбирается в зависимости от мощности водоносного горизонта, из которого поступает вода, а также потребностей подсобного хозяйства.

Мы разобрали установку безнапорных ёмкостей. Теперь расскажем о гидропневматических баках, которые состоят из двух камер, разделённых мембраной, и служат для создания в водопроводной системе должного напора.

При выборе такого гидроаккумулятора важно грамотно подобрать объём, на который влияет допустимый интервал между включениями насоса. Например, у погружных насосов время между запусками больше, поэтому баки подбирают более вместительными по сравнению с приборами поверхностного забора воды.

Гидроаккумуляторы располагают под землёй в кессонах, подвале, подсобных и технических помещениях.

Если вы ещё не знакомы с кессонными установками, тогда для вас небольшое отступление. Кессон — водонепроницаемая камера, в которой устанавливается необходимое оборудование. В него можно спуститься для проверки, ремонта или обслуживания узла. А также кессоны используются для изолирования оголовка скважины от внешних грунтовых вод.

Посмотрите видеообзор о монтаже кессона на объекте.

Принцип работы и обвязка накопительного бака в бытовой системе водообеспечения

Система водообеспечения с накопительным баком, расположенным внизу дома, работает по следующему алгоритму.

Погружной или поверхностный электронасос, насосная станция при включении накачивают воду в накопительный резервуар.

Обычно она подается через систему фильтров в верхний резьбовой патрубок. После заполнения бака всасывающий электронасос необходимо отключить. Этого добиваются следующими способами:

• Используют внутри камеры поплавковый клапан, установленный в верхней точке. Как только водный уровень достигнет заданного порога, поплавок всплывает и механизм перекрывает водный поток. Электронасос или насосная станция начинают работать на закрытый кран, напор в водопроводе повышается и при достижении определенного порога (обычно это 3 бара) реле давления отключает всасывающий агрегат.
• Применяют поплавковый выключатель. При таком варианте внутрь бака помещают поплавок, подключенный в цепь питания всасывающего воду электронасоса. Как только вода достигает определенного уровня, всплывший поплавок размыкает контакты и подача питания на электронасос прекращается – поступление воды в резервуар останавливается.

Также вверху бака имеется или делают отверстие, которое используют для подключения переливного трубопровода. Он при возникновении аварийных ситуаций в случае несрабатывания или поломки поплавка направляет водный поток за дом или в канализацию.

Стоит отметить, что на пути подающего воду трубопровода обязательно устанавливают один или два фильтра очистки от песка. Обычно это самопромывной фильтр с манометром и второй картриджного типа в колбе.

Рис. 9 Пример схемы обвязки бака с запиткой от погружного скважинного насоса и водопроводной магистрали

Также при разводке монтируют две магистрали – подачи воды непосредственно от всасывающего электронасоса во внутренний водопровод и в накопительную емкость. При этом предусматривают возможность отключения одной или другой ветви при помощи отсечных шаровых кранов.

Воду из резервуара обычно направляют во внутреннюю водопроводную магистраль дома при помощи насосной станции. Она имеет в своем составе помимо центробежного насоса, реле давления, манометр и гидравлический аккумулятор.

Если давление на участке от накопительного бака до кранов и сантехнических приборов ниже определенного порога (обычно это 1,5 бар), реле давления замыкает контакты питания насоса, и он начинает нагнетать в трубопровод воду. При достижении напорного уровня в 3 бара насосная станция отключается. Гидравлический аккумулятор станции служит для компенсации гидроударов, корректной работы реле давления, создает в магистрали дополнительный водный запас.

Также внизу накопительного резервуара в самом дне или очень близко от его поверхности устанавливают сливной (дренажный) кран. Он служит для слива загрязненной воды после очистки емкости или в результате ее заражения бактериями, потери своих вкусовых качеств от длительного хранения.

Если накопительную емкость запитывают от централизованной водопроводной магистрали с гарантированно высоким качеством воды, фильтры на пути водного потока не устанавливают и напрямую заводят трубопровод в резервуар.

Для обвязки бака обычно используют трубы из полипропилена или металлопластика. Первые соединяют при помощи пайки, вторые –  посредством прессовых или компрессионных фитингов.

Накопительная емкость для водоснабжения – схемы монтажа

Существует несколько способов обеспечения водой домов при помощи накопительных емкостей. Также стоит отметить, что рассмотренный выше вариант работы с насосной станцией для наполнения внутреннего водопровода с определенным напором после накопительной емкости не является единственным.

Рис. 10 Конструкция насосной станции

Центробежные и циклонные фильтрационные системы применяются для загрязнённых вод.

Стоимость

Уровень цен на накопительные баки для водоснабжения зависит от их объема и материала изготовления.

Модель объемом 200 литров, выполненная из пищевой пластмассы стоит в пределах 4000 рублей.

Бак большего объема, например, на 700 литров обойдется потребителю примерно в 8000 рублей.

Емкости, выполненные из нержавеющей стали, стоят намного дороже:

• объемом 180 литров – 13700 рублей;
• 635 литров – 30500 рублей.

Однако, несмотря на такую разницу в цене, основная масса потребителей предпочитает именно стальные накопители.