Накопительная емкость для водоснабжения

Зачем нужен накопительный бак

Необходимость установки накопительной емкости возникает в следующих ситуациях:

• Малый дебит колодца или скважины. В этом случае погружной или поверхностный насос из-за невысокой мощности при интенсивном водопотреблении не успевает заполнить водой водопровод и гидроаккумулятор, являющийся обязательным элементом приборов автоматики. Стоит отметить, что использование более мощного насоса или насосной станции в низкодебитных источниках приведет к быстрому высасыванию воды, падению динамического уровня и как следствие, дальнейшей работе водовсасывающих приборов в режиме холостого хода.
• Перебои в водоснабжении. В некоторых загородных поселках или на дачах имеется централизованное водоснабжение. Однако в силу недостаточной мощности автономной системы вода подается по часам с большими перерывами. Или днем, когда все пользуются водными ресурсами для полива огородов и хозяйственных нужд, давление в системе падает практически до нуля. В этом случае единственный вариант постоянного водообеспечения – система водоснабжения частного дома с накопительным баком.
• В городских квартирах при малом напоре воды в магистрали используют установку повысительного насоса. Однако его работа при высасывании воды из общего стояка может привести к отсутствию водообеспечения в других вышерасположенных квартирах. Для выхода из положения используют накопительную емкость, которую подвешивают под потолком.
• При отсутствии источника водозабора или, к примеру, его пересыхания в период засухи, автономное водоснабжение частного дома можно обеспечить привозной водой из машин. В этом случае для хранения водных ресурсов эффективно применение резервного накопительного бака.

Рис. 2 Металлические баки для воды

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.

Виды оборудования

Классифицируют их по нескольким отличительным признакам. В зависимости от материала они бывают пластиковые и металлические.

Пластиковые модели изготавливают из следующих полимеров:

• поливинилхлорид;
• полипропилен;
• сшитый полиэтилен.

Накопительные металлические баки производят из нержавеющей или углеродистой оцинкованной стали. Модели из углеродистой стали имеют полимерное покрытие для защиты от коррозии. Внутренняя поверхность может защищаться керамическим покрытием.

По форме накопительный бак бывает цилиндрическим, круглым, прямоугольным. Кроме того, выпускают модели других форм. Например, конусообразный — может применяться в условиях, когда нужно обеспечить быстрый и полный слив жидкости.

Важным классификационным признаком является объем. Различают модели малого объема, емкость которых составляет до 50 литров. Они используются для создания небольшого запаса воды, обеспечивают ее подачу при краткосрочных перебоях в работе водоснабжения. Такие модели подходят для дома или квартиры, в которой проживают 2-3 человека, могут использоваться для дачи. Емкость большого объема составляет до 500 и более литров. Модели этого типа способны обеспечивать дом водой даже при достаточно длительных перебоях с водоснабжением.

В зависимости от конструктивного исполнения накопительные баки для водоснабжения бывают открытой и закрытой конструкции. Модели открытой конструкции представляют собой баки с горловиной, через которую он заполняется водой. Раздача воды осуществляется через патрубок закрытой конструкции – это гидроаккумулятор мембранного типа. Это устройство, которое обеспечивает автоматическое поддержание давления во внутреннем водопроводе. Такие модели, например, расширительные баки Stout, могут применяться не только в сетях водоснабжения, но и в замкнутых системах, в том числе для автономного отопления.

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.

Материалы изготовления накопительных баков

Накопительные баки любых объемов выпускают из пластиков – пищевого экологически чистого полиэтилена низкого давления (ПНД) или полипропилена (ПП). Также для их производства используют линейный полиэтилен высокого давления ЛПВД (LLDPE). Материал превосходит по своим характеристикам обычный полиэтилен высокого давления ПВД, обладая более высокими прочностью на разрыв, устойчивостью к ударам и проколам.

Благодаря материалам изготовления из синтетических полимеров баки имеют легкий вес, не подвержены коррозии, химически стойки, могут эксплуатироваться регламентированный ГОСТом срок не менее 50 лет.

Важное преимущество пластиков помимо невысокой стоимости – их низкая теплопроводность, что позволяет устанавливать резервуары на чердаках домов и снаружи на улице.

Пожалуй, к единственному недостатку полимерных баков следует отнести их слабую устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Если резервуар устанавливают на улице, необходимо принять меры для его защиты от прямых солнечных лучей. Обычно бак покрывают краской или делают над ним навес.

Помимо пластиков, баки для накопления водных объемов выпускают из нержавейки. Стоит отметить, что у изделий из металлов нет никаких преимуществ перед полимерами, за исключением устойчивости к ультрафиолету, зато недостатков масса.

Это тяжелый вес, значительная цена, высокая теплопроводность, требующая обязательного утепления емкости при контакте с холодным воздухом, меньшая химическая и коррозионная стойкость, чем у нейтральных пластмасс. Поэтому накопительные резервуары из нержавейки не получили широкого распространения и рассматриваются скорее, как эксклюзивный вариант.

Стоит отметить, что накопительным баком может служить и гидравлический аккумулятор большой емкости, применяемый в системах индивидуального водоснабжения. Агрегат представляет собой стальной резервуар, внутри которого находится резиновая мембрана грушевидной формы. Емкость таких баков также изменяется в широком диапазоне и может доходить до 1000 л.

Рис. 3 Конструкция и принцип работы гидроаккумулятора

Конструкция полимерных накопительных емкостей

Пластиковые резервуары для хранения водных ресурсов выпускают различных объемов (доходит до 10000 литров) и форм. Они могут быть квадратными, цилиндрическими вертикального и горизонтального расположения, плоскими, угловыми.

Баки выпускают в двух конструктивных исполнениях. Первое – это обычные емкости с гладкими стенками и герметичной крышкой, оснащенной дыхательным клапаном. В любой накопительный резервуар необходим доступ воздуха, иначе он будет сплющиваться от атмосферного давления при опорожнении. Обычные баки предназначены для хранения водных ресурсов, извлечения их электронасосом или при помощи самостоятельно вмонтированного крана.

Второй вариант – это специальные резервуары для эксплуатации в системах индивидуального водоснабжения. Они имеют четыре отверстия в корпусе на одной из сторон – по два вверху и внизу. Одно верхнее и одно нижнее отверстия оснащены патрубком с наружной резьбой 1 дюйм. Эти отводы служат для подключения к ним входного и выходного трубопровода водопроводной магистрали.

Также вверху расположено отверстие диаметром 28 мм. Обычно его используют для организации аварийного слива, подключая направленный на улицу или в канализацию трубопровод.

Стоит отметить, что любой монтажник может использовать верхний резьбовой патрубок и отверстие по своему усмотрению. К примеру, в 28 мм вырез можно установить поплавковый клапан, отключающий подачу воды при наполнении бака, а резьбовой 1 дюймовый патрубок использовать для аварийного слива.

Патрубок внизу на 3/4 дюйма используют для опорожнения резервуара. Необходимость в этом возникает в случае скопления на дне емкости грязи в виде песчаных и глинистых отложений, продуктов разложения оксидов металлов.

Существует отличная от традиционной конструкция накопительных баков для подземной установки. Так как давление грунта на стенки резервуара довольно велико, их оснащают ребрами жесткости. К тому же они имеют высокую горловину, обеспечивающую возможность погружения под грунт на глубину ниже точки промерзания.

Рис. 4 Накопительная емкость для водоснабжения – примеры применения в доме

Варианты размещения

Накопительные баки устанавливают в доме или снаружи на улице, при этом используют следующие варианты их размещения:

В доме внизу. Автономное водоснабжение частного дома с накопительной емкостью в подвале или цокольном этаже жилого дома – самый популярный вариант с набором следующих преимуществ:

• Так как резервуар расположен рядом с выходом наружной водопроводной магистрали, разводка при его подключении потребует минимального расхода трубных материалов.
• Для подачи воды из бака в дом обычно используют поверхностные насосы, насосные станции или погружные электронасосы. При нижнем размещении их проще подключить к внутреннему водопроводу и обеспечить подачу электроэнергии на агрегаты.
• Верхний трубопровод для аварийного слива и нижний для очистки резервуара проще завести в канализацию из-за их небольшой протяженности.
• Емкость в отапливаемом доме не придется утеплять.
• Большой вес резервуара с водой не окажет высокой нагрузки на чердачные или потолочные конструктивные элементы дома, приводящей к их деформации.
• К недостаткам размещения накопительной емкости внизу стоит отнести обязательное присутствие повышающего давление электронасоса на выходе бака для подачи воды во внутренний водопровод и поддержание в нем высокого напора.

Рис. 5 Накопительная емкость для водоснабжения на чердаках и в помещениях

В доме сверху. Верхний вариант больше подходит для квартир, где накопительную емкость используют для поддержания комфортного давления в сети. Накопительный бак для водоснабжения подвешивают к потолку, ставят на шкаф, встраивают в антресоль. В этих случаях он не отнимает свободное пространство в комнатах и не нарушает их эстетичный внешний вид.

Помещение накопительного бака на чердаках или верхних этажах индивидуальных домов обычно сопряжено с рядом проблем.

Первая из них, которая кажется не столь значительной – невозможно разместить емкость большого объема из-за узкого лаза или входа на чердак. Поэтому бак придется монтировать на этапе строительства до сооружения крыши, а также принимать дополнительные меры по укреплению пола и балок.

В верхний бак понадобится ввести трубопроводы подачи, слива воды и аварийный в канализацию через все этажи жилого дома.

Это потребует большого расхода трубных материалов, проведения значительных объемов работ, за которые придется больше платить, приведет к ухудшению эстетичного вида жилых помещений.

Для эксплуатации в зимнее время бак на чердаке придется утеплять или использовать для подогрева водных ресурсов электрический кабель, трубу дымохода.

Главное преимущество верхнего размещения бака – возможность подачи воды из него самотеком. Однако при этом следует учитывать, что для поддержания давления в 1 бар резервуар придется поднимать на высоту 10 м от водопроводной магистрали. Это проблематично реализовать в двухэтажных домах коттеджного типа, поэтому давление в водопроводе обычно меньше этого показателя.

Для его увеличения до комфортных значений придется устанавливать в магистраль специальный повысительный насос.

Рис. 6 Накопительные резервуары на участках

Наружное на участке. Установка бака вне дома на поверхности земли – неплохая альтернатива его размещению на чердаке.

При реализации данного варианта в доме не отнимается свободное пространство, упрощается проведение монтажных работ и обвязка резервуара. Однако при наружном размещении собственнику придется решать следующий ряд задач:

• Утепление. В принципе бак можно поместить в жесткую скорлупу из полиэтилена, однако со временем вода все равно замерзнет. Второй вариант – применение специального электрического саморегулирующего кабеля для нагрева воды. Недостаток такого способа – отсутствие обогрева при пропадании электричества. Впрочем, вопрос с электроэнергией можно решить применением бензинового генератора.
• Защита от ультрафиолета. Чтобы защитить полимер от разложения на солнце, наружную оболочку бака придется покрасить темной краской – любая из них неплохо держится на пластиковой поверхности. Для подстраховки можно соорудить небольшой навес на четырех опорах вокруг резервуара.
• Защита от вандалов. Любая емкость большого объема – полезная находка в любом бытовом хозяйстве, поэтому собственнику придется решать проблему ее сохранения во время отсутствия на участке. Один из вариантов – сделать каркас из перекрещивающихся верху U-обратных труб и поместить их концы в землю, залив бетоном.

Рис. 7 Накопительная емкость для водоснабжения – варианты размещения под землей

Подземное размещение. Под землю рационально устанавливать накопительные баки большого объема, такой вариант имеет следующие особенности:

• Подземный накопительной бак используют в случаях, когда дебит источника очень мал, а объемы водопотребления в доме значительны. В этом случае, чтобы обеспечить постоянное водообеспечение, объем резервуара должен быть довольно большим.
• Также большой накопительной бак полезен случаях, когда на участке длительный временной интервал отсутствует вода (засуха и как следствие падение динамического уровня в колодцах, скважинах). В этом случае емкость можно наполнить водой из машины-водовозки.
• Далеко не каждый резервуар можно разместить в доме – емкости большого объема просто не пройдут через оконные и дверные проемы. Помещение в грунт полностью решает данную проблему – объем резервуара в этом случае практически не ограничен.
• Установка бака под землю разом решает все трудности наружного монтажа, обеспечивая эффективную защиту от промерзания, ультрафиолета и вандалов.
• Отпадает необходимость в сливе воды при переполнении бака и его очистке – водный поток не имеет смысла направлять в землю. Чтобы почистить резервуар от грязи, приобретают изделие с широкой горловиной, обеспечивающей возможность спуска человека.
• Важное преимущество подземного размещения – крупногабаритный бак не отнимает пространство на участке или в доме.
• Основной недостаток закапывания емкости в землю – дополнительные расходы при проведении земляных работ и обсыпки резервуара цементно-песчаной смесью. Засыпка цементным раствором, который при напитывании водой и высыхании создаст жесткую скорлупу, необходима для предотвращения сдавливания оболочки бака грунтом.

Некоторые хозяева устанавливают емкости в бетонные или с укрепленными различными материалами стенками ямы, однако при таком варианте придется решать задачу утепления резервуара зимой.

Рис. 8 Схема подключения емкости к магистральному водопроводу

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

С гидравлическим аккумулятором

Гидравлический бак – неотъемлемая часть любого водовсасывающего погружного и поверхностного насосного оборудования за исключением агрегатов с частотным управлением. Он задает временные интервалы включения и отключения электронасоса при работе автоматики, предотвращает гидроудары, обеспечивает некоторый водный запас. Обычно емкость такого бака невелика и не превышает 20 литров в насосных станциях.

Но если взять гидроаккумулятор большого объема, то его вполне можно использовать и для накопления водных ресурсов. Гидравлические баки выпускают больших объемов, однако при их использовании следует учитывать тот фактор, то заполняются они не полностью. Так как вода поступает в растягивающуюся внутреннюю резиновую мембрану и ее расширение ограничивается закачанным внутрь резервуара воздухом, то примерно 30% емкости гидробака остается свободной.

Применение данного метода ограничивается высокой стоимостью гидроаккумуляторов больших габаритных размеров, к примеру, гидробак объемом 300 л, который примерно равен обычному пластиковому в 200 л (его средняя цена 3300 руб.) стоит от 9000 до 20000 руб.

Впрочем, преимущества использования гидроаккумулятора в сравнении с обычной емкостью налицо. Значительно упрощается монтаж, не требуется второй электронасос или насосная станция для наполнения внутреннего водопровода, дополнительная запорная арматура, поплавки, экономится электроэнергия. К тому же один гидроаккумулятор намного надежнее в работе, чем пластиковый бак с большим количеством соединений в обвязке, дополнительным насосным оборудованием. И наконец решающий аргумент в пользу крупногабаритного гидроаккумулятора – он заменяет свой аналог меньшего объема, то есть из его цены можно вычесть стоимость маленького.

В принципе сразу или в долговременной перспективе гидроаккумуляторный крупногабаритный бак может оказаться намного выгоднее и практичнее емкости из пластика.

Рис. 11 Схема водоснабжения дома с гидробаком

Расширительного бака с насосной станцией

Использование насосной станции после бака – основная схема водоснабжения частного дома с накопительной емкостью. Ее преимущества – относительно низкая стоимость станции и нахождение в одном модуле электронасоса, манометра и гидробака, что существенно упрощает монтаж. Также встроенный гидроаккумулятор препятствует повреждению трубопроводов и оборудования от гидроударов.

Существенный недостаток насосных станций, а именно шум при работе, может быть устранен использованием высокотехнологичного оборудования от Грундфос с водяным охлаждением электродвигателя. Также некоторые насосы и насосные станции от ведущих мировых производителей сделаны по инновационной технологии с частотным регулированием скорости вращения вала электродвигателя. То есть, агрегат отслеживает и стремится поддерживать постоянное давление в системе, плавно изменяя обороты вращения рабочего колеса. В результате отпадает необходимость в применении крупногабаритного гидроаккумуляторного бака.

Понятно, что стоимость высокотехнологичного насосного оборудования в несколько раз выше традиционных водозаборных агрегатов.

Рис. 12 Схема водоснабжения с накопительным резервуаром и насосной станцией

С погружным электронасосом

Помимо поверхностных электронасосов или насосных станций для подачи воды из емкости во внутренний трубопровод, можно использовать глубинные скважинные электронасосы.

Однако такой вариант применяют довольно редко из-за того, что погружные агрегаты обладают высокими стоимостью и производительностью, что совершенно не требуется для водозабора из емкости.

К тому же при подключении погружных электронасосов придется дополнительно искать место в помещении для размещения гидроаккумулятора, манометра, реле давления и сухого хода.

В принципе можно использовать вместо скважинного электронасоса бюджетную вибрационную помпу, обладающую намного меньшей производительностью. Однако из-за вибраций при ее работе резко возрастает вероятность разгерметизации соединений в резервуаре.

Рис. 13 Накопительная емкость для водоснабжения и погружной насос внутри

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.

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.

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 повысительным насосом

Специальный электронасос, повышающий давление в магистрали, эффективно использовать при размещении накопительного бака вверху на чердаке дома. В состав агрегата входят реле потока и непосредственно сам насос вихревого принципа действия. Электронасос включают в разрыв трубопровода в любом положении по вертикали или горизонтали, он функционирует по следующему принципу.

При включении крана протекающий водный поток поднимает флажок (заслонку) реле потока, которая в свою очередь замыкает внутренние контакты встроенного герконового реле. На электронасос подается напряжение, и он начинает проталкивать воду, повышая таким образом давление в системе. Повысительный электронасос может работать в автоматическом режиме от реле потока, принудительном при ручном включении, также предусмотрена возможность отключения агрегата. Данные режимы устанавливают на блоке управления насоса.

В принципе можно использовать повысительный насос и в системе с нижней установкой накопительной емкости, если не обращать внимание на гидроудары или дополнительно установить гидроаккумулятор. Однако в этом случае при пользовании водой его придется включать вручную. Второй вариант – разместить повысительный насос на вертикальном участке трубопровода перед водопотребляющим оборудованием или кранами с таким расчетом, чтобы водный поток через реле мог запустить агрегат.

Впрочем, такой вариант использования и подключения повысительного насоса редко или практически никто не использует.

Рис. 14 Схема водоснабжения с повысительным насосом и верхним накопительным резервуаром

Без электронасоса

При определенной смекалке и технической подготовке можно реализовать автономное водоснабжение частного дома с накопительным резервуаром и одной насосной станцией (рис. 15). Разводка в этом варианте делается с рядом обратных клапанов, отсекающих нежелательные водные потоки, а водообеспечение происходит следующим образом.

При работе насосная станция заполняет водопровод и накопительный бак через обратные клапаны, расположенные на байпасе (1), в линии электронасоса (2) и на верхнем входе резервуара (3). После наполнения магистрали и бака водой поплавок внутри емкости всплывает и перекрывает подачу воды в камеру. Давление в замкнутом контуре от бака, внутреннего водопровода до скважины повышается, и насосная станция выключается через реле.

Когда происходит водопотребление, насос при падении давления включается и начинает одновременно всасывать воду из скважины и снизу накопительной емкости через открывшийся обратный клапан 4.

Рис. 15 Схема разводки с одной насосной станцией

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.

Верхнее расположение

Такая схема водоснабжения дома из накопительного бака практикуется преимущественно в тех случаях, когда в доме нет приборов, нуждающихся в хорошем напоре, а потребность в воде у жильцов минимальна – умыться, вымыть посуду и т.д.

А также при частых перебоях с электричеством. Потому что вода из бака, установленного на крыше, чердаке или эстакаде, поступает к потребителям самотеком, а такая система не зависит от наличия напряжения в сети.

Совет. Проектируя самотечную систему подачи воды из бака, имейте в виду, что напор в одну атмосферу дает перепад высот между накопителем и краном 10 метров. И это без учета потерь в самом трубопроводе.

Такое давление в системе будет недостаточным для работы стиральной машины, и даже принять душ будет проблематично. Увеличить его можно, подключив на выходе из емкости повысительный насос. Преимущество такой установки в её простоте и легкости обслуживания бака.

Однако не стоит забывать и о недостатках:

• Накопительная емкость занимает много места, отнимая у дома полезную площадь;
• Если установить её на чердаке или на улице на специальной эстакаде, то пользоваться водой можно будет только в теплое время года. Или нужно хорошо утеплять и обогревать и сам бак, и идущие к нему и от него трубы;
• Если при монтаже не была соблюдена инструкция или сама система износилась со временем, возможны протечки, способные доставить много неприятностей.

Как видите, каждый домовладелец решает эти проблемы по-своему в зависимости от потребностей семьи.

• Чтобы вода не замерзала, бак устанавливают на отапливаемом втором этаже или мансарде, жертвуя площадью.
• Или используют электрообогрев емкости, стоящей на чердаке. И дополнительно платят за электричество.
• Или просто водружают её на шкаф, довольствуясь минимальным напором в системе.

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.

Нижнее расположение

Это более распространенный и эффективный способ размещения для домов с постоянным проживанием и всеми привычными для городского жителя удобствами. Такая система водоснабжения с накопительным баком обязательно оборудуется дополнительным насосом или насосной станцией. Без них вода сама к потребителям не потечет, а с ней можно получить любой необходимый напор.

Вариантов нижнего размещения тоже несколько:

• Наземное – когда емкость используется только в летнее время и не нуждается в утеплении;
• Подземное – бак закапывается в грунт, а на поверхность выводится только горловина, обеспечивающая доступ к нему для ремонта и обслуживания;

Водоснабжение дома – накопительный бак под землей

• Подвальное – когда в доме имеется отапливаемое подвальное или техническое помещение.

Последний вариант самый удобный, так как емкость не нужно утеплять, к ней всегда есть доступ и она не занимает полезное пространство.

Второй по популярности – подземный вариант. Он тоже позволяет не использовать площадь дома, но в этом случае чистка и ремонт будут сопряжены с определенными трудностями. Да и верхнюю часть, расположенную выше уровня промерзания, тоже придется утеплить.

Кроме того, не каждую емкость можно закапывать в грунт. Она должна быть прочной, с толстыми стенками, ребрами жесткости или металлической опалубкой. В противном случае нужно сооружать для неё жесткую оболочку.

Установка бака в кессоне из водостойких плит

Это важно. При подземной установке дно емкости должно иметь уклон 12-15 градусов для того, чтобы содержащиеся в воде взвешенные частицы оседали в одном месте и их было легче удалять через люк.

Конструктивные особенности

Устройство накопительного бака не зависит от места установки. Есть лишь некоторые нюансы.

Емкость снабжается следующими конструктивными элементами:

• Поплавковый клапан. Он предотвращает её переполнение и включает насос при достижении уровня воды минимальной отметки.

Поплавковый выключатель

• Переливной патрубок на случай поломки поплавкового выключателя. Он располагается в верхней части бака и подключается к канализации.
• Дренажный патрубок в нижней части. Предназначен для удаления осадков. Им оснащаются накопительные баки для водоснабжения, расположенные наверху или в подвале дома. Подземные емкости чистятся верхний люк.

На этом фото видны оба патрубка, присоединенные к системе канализации

• Фильтр, расположенный на входе, задержит часть взвешенных частиц. Его можно установить и на выходе, оснастив более мелкой сеткой.
• Вентиляционная труба или дыхательный клапан. Если не установить их в крышке бака, при сливе воды его стенки могут сплющиться под действием атмосферного давления.

Крышка с дыхательным клапаном

Совет. Рассеиватель на подающей трубе предотвратит бурление воды и её смешивание с осевшим на дно осадком.

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 в домах с централизованной системой водоснабжения

Накопительный резервуар подключают через обратный клапан, который не допускает стекание воды в трубопровод при отключении централизованного водоснабжения.

Емкость с верхним подключением монтируют на достаточной высоте. Верхний патрубок бака подключают к водопроводной сети. Выходной штуцер соединяется через запорный вентиль с внутридомовой разводкой. Также обязательно предусматривается предохранительный патрубок, который размещается немного ниже входного. Он необходим для сброса излишков воды при переполнении накопительной емкости. От этого патрубка предусматривается отвод в канализацию. Контроль заполнения резервуара осуществляется при помощи поплавкового клапана.

Монтаж емкости с нижним подключением отличается от описанного варианта установкой насоса на выходе из бака для подъема воды. Насос подключают через реле давления, что позволяет обеспечивать его автоматическое включение при необходимости.

Установка мембранного гидроаккумулятора выполняется проще всего. Он подключается к водопроводу через вентиль одной трубой. Вторая труба идет на внутридомовую разводку. Перед включением нужно отрегулировать уровень давления в воздушном отсеке. Он должен соответствовать нормальному давлению в водопроводе с учетом колебаний.

Подключение при автономном водоснабжении

В случае автономного водоснабжения монтаж с верхним подключением выполняют по принципу водонапорной башни. Резервуар монтируют на достаточной высоте. Подача воды от насоса из колодца или скважины осуществляется непосредственно в накопительную емкость, откуда выполняется разводка по потребителям. При перебоях в работе насоса жидкость подается в систему из бака. Нижнее подключение в автономных системах используют редко, поскольку оно не спасает при перебоях электроснабжения.

Мембранный гидроаккумулятор – наиболее удобный тип накопительной емкости для автономного водоснабжения, поскольку его не нужно размещать на высоте.

Советы профессионалов

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.

Видео на тему