Объяснение скважинных резервуаров: как они работают, настройки давления и признаки неисправности

Что делает колодезный резервуар для домашней системы водоснабжения

В скважинном напорном резервуаре хранится запас воды под давлением, поэтому скважинному насосу не приходится включаться каждый раз, когда кто-то открывает кран. Без этого резерва скважинный насос будет включаться и выключаться десятки раз в день, а такие короткие циклы изнашивают двигатели насосов, перегорают пусковые конденсаторы и на годы сокращают срок службы всей скважинной системы. Резервуар поглощает мощность насоса, удерживает ее под давлением сжатого воздуха и постепенно выпускает ее по мере использования воды, обеспечивая постоянный поток к приборам без непрерывной работы насоса.

Помимо защиты насоса, бак также действует как буфер от скачков давления (иногда называемых гидроударами) и сглаживает резкий перепад давления, который в противном случае произошел бы в момент открытия крана, душа или ирригационного клапана. С практической точки зрения, колодезный резервуар — это то, что превращает сырую откачиваемую воду в стабильное, готовое к использованию в доме водоснабжение — это компонент, который определяет, будет ли сытый дом чувствовать себя так, как будто он пользуется городской водой, или чувствует, что он борется с собственной водопроводной системой каждый раз, когда два прибора работают одновременно.

Правильный размер напорный бак для колодезной воды также снижает затраты на электроэнергию, поскольку запуск двигателя потребляет непропорционально больше электроэнергии, чем непрерывная работа. Резервуар, размер которого недостаточен для пиковой потребности домохозяйства, вынуждает насос постоянно перезапускаться, в то время как резервуар слишком большого размера простаивает в основном и увеличивает ненужные первоначальные затраты - настоящая цель проектирования - это согласование пропускной способности резервуара с типичным спросом на приспособления, а не просто покупка самого большого доступного резервуара.

Как на самом деле работает резервуар под давлением

Современные колодезные резервуары почти всегда представляют собой «предварительно заправленные» или «баллонные» резервуары, и понимание того, как работает предварительная заправка, объясняет большую часть логики устранения неполадок, используемой в этих системах. Внутри резервуара гибкая диафрагма или баллон разделяет две камеры: одну, наполненную сжатым воздухом (предварительная заправка), и другую, заполняемую водой, закачиваемой из скважины. Прежде чем вода попадет в резервуар, воздушная сторона заряжается до определенного давления — обычно его устанавливают на несколько фунтов на квадратный дюйм ниже давления включения насоса.

Когда скважинный насос запускается, вода нагнетается в камеру со стороны воды, еще больше сжимая воздух на другой стороне баллона. Когда воздух сжимается, он отталкивается от воды, что удерживает воду под давлением и делает ее доступной для водопроводной системы без необходимости запуска насоса. Когда бытовые приборы вытягивают воду из резервуара, сжатый воздух расширяется, выталкивая оставшуюся воду через водопровод под постоянно уменьшающимся давлением — до тех пор, пока давление не упадет настолько низко, чтобы сработать реле давления насоса, которое перезапускает насос и наполняет резервуар.

Этот цикл — наполнение, использование, сброс, долив — повторяется непрерывно, а объем полезной воды, подаваемой между циклами работы насоса, называется «просадкой» резервуара. Больший расход воздуха относительно размера резервуара в сочетании с более широким зазором между давлением включения и выключения приводит к большей депрессии и меньшему количеству циклов работы насоса в день, что обычно является целью обеспечения долговечности насоса.

Резервуары старого образца без мочевого пузыря работают по-другому: они удерживают воздух и воду в одной камере без физического разделения. Эти оцинкованные резервуары «воздух-над-водой» полагаются на то, что воздух остается в ловушке над ватерлинией, и, поскольку барьера нет, этот воздух постепенно растворяется в воде, и его необходимо пополнять вручную — этап технического обслуживания, который современные баки-дозаторы устраняют почти полностью.

Танки-пузырьки против танков без мочевого пузыря

Выбор между баллонным баком и традиционным оцинкованным баком без баллона сводится к допускам технического обслуживания, сроку службы бака и тому, насколько постоянным должно быть давление воды с течением времени.

Мембранные и мембранные резервуары

В баке-дозаторе заряд воздуха постоянно изолирован от воды резиновой диафрагмой или баллоном, поэтому воздух не может растворяться в воде с течением времени. Это означает, что предварительное давление остается стабильным в течение многих лет без регулировки, на качество воды не влияет прямой контакт с воздухом, а резервуар практически не требует регулярного обслуживания, кроме периодической проверки давления. Емкости-дозаторы для хранения воды в настоящее время являются стандартным выбором для большинства жилых и легких коммерческих скважин, поскольку они сочетают в себе длительный срок службы с минимальным обслуживанием.

Баки без баллона (оцинкованные/воздух-над-водой)

Старые оцинкованные резервуары хранят воздух и воду в непосредственном контакте в одной стальной камере. Со временем сжатый воздух медленно впитывается в воду и выводится через водопровод каждый раз, когда используется приспособление, поэтому воздушная подушка сжимается, и ее необходимо периодически подзаряжать — часто с помощью воздушного компрессора и ручного клапана или устройства автоматического регулирования объема воздуха в более продвинутых установках. Эти резервуары, как правило, дешевле изначально и могут быть изготовлены в гораздо больших размерах, поэтому они все еще используются в некоторых коммерческих и сельскохозяйственных установках, но они требуют гораздо большего практического внимания, чем конструкция с герметичным баллоном.

Каким должно быть давление — и как его проверить

Правильное предварительное давление — это самая важная настройка скважинного резервуара, которую домовладельцы чаще всего упускают из виду. Предварительная заправка резервуара воздухом всегда должна быть установлена ​​примерно на 2 фунта на квадратный дюйм ниже давления включения насоса — давления, при котором переключатель насоса включает насос. Большинство бытовых систем работают на реле давления 30/50 (насос запускается при давлении 30 фунтов на квадратный дюйм, останавливается при давлении 50 фунтов на квадратный дюйм), что означает, что заряд воздуха в резервуаре обычно должен составлять около 28 фунтов на квадратный дюйм, когда в резервуаре нет воды.

Чтобы проверить давление, сначала отключите скважинный насос и откройте кран, чтобы полностью слить воду из резервуара — это очень важно, поскольку измерение давления воздуха, когда вода остается внутри резервуара, дает ложные, завышенные показания. Когда бак пуст, используйте стандартный манометр, похожий на шинный, на клапане Шредера, расположенном в верхней части бака (клапан того же типа, что и на автомобильной или велосипедной шине), и сравните показания с целевым предварительным зарядом для установленного реле давления. Если показания низкие, можно добавить воздух с помощью велосипедного насоса или небольшого компрессора; если он значительно низкий, это часто является ранним признаком несостоятельности мочевого пузыря, а не простой потерей воздуха с течением времени.

Как распознать заболоченный или вышедший из строя колодезный резервуар

A затопленный колодезный резервуар Это одна из наиболее распространенных неисправностей резервуара, и она происходит, когда теряется заряд воздуха (обычно из-за разрыва мочевого пузыря или медленной утечки), что позволяет воде заполнить почти весь резервуар, а не только камеру со стороны воды. Поскольку воздушной подушки практически не остается, резервуар больше не может поддерживать постоянное давление, и насос вынужден включаться почти каждый раз, когда открывается кран, иногда несколько раз в минуту при непрерывном использовании, например, при использовании душа или шланга.

Наиболее надежные способы определить, неисправен ли скважинный резервуар, включают в себя:

• Быстрая и частая смена помпы — помпа включается и выключается каждые несколько секунд вместо обычного 1–2-минутного цикла.
• Резкие перепады давления в кране, где давление воды то скачет, то заметно падает за одно использование.
• Резервуар, который кажется тяжелее, чем ожидалось, или хлюпает водой, когда его постукивают или покачивают, что указывает на то, что в нем содержится гораздо больше воды, чем воздуха.
• Показания давления предварительной зарядки равны или близки к нулю даже после добавления воздуха, что указывает на разрыв баллона, а не на постепенную потерю воздуха.
• Видимая ржавчина, коррозия или скопление влаги вокруг основания старого оцинкованного резервуара, что может указывать на внутреннюю неисправность резервуара.

Единственное низкое значение предварительной зарядки не означает автоматически, что баллон требует замены — иногда в нем просто постепенно теряется воздух, и его можно перезарядить. Но если в резервуаре требуется неоднократное повышение давления в течение короткого периода времени или если он остается затопленным даже после заправки, баллон почти наверняка вышел из строя, и сам резервуар необходимо заменить, а не повторно обслуживать.

Изоляция колодезного резервуара от экстремальных температур

Резервуары колодцев, установленные в неотапливаемых подвалах, подвалах, хозяйственных постройках или открытых подсобных помещениях, уязвимы к замерзанию в холодном климате и к коррозии, вызванной конденсацией, во влажном климате, поэтому изоляция резервуара колодца Стоит планировать любую установку, которая не находится в кондиционируемом помещении. Замерзший резервуар может разорваться внутри, повредить баллон или треснуть фитинги и подключенные трубопроводы, что приведет к отказу, который будет стоить гораздо дороже, чем стоила бы изоляция.

Общие подходы к изоляции включают обертывание корпуса резервуара подогнанными пенопластовыми оболочками или одеялами, разработанными специально для резервуаров под давлением, создание простого изолированного кожуха вокруг резервуара и его фитингов, а также изоляцию окружающих участков труб и реле давления, которые часто более уязвимы к замерзанию, чем сам корпус резервуара, поскольку они удерживают меньшую тепловую массу. В условиях постоянного холода в некоторых установках вдоль открытых трубопроводов в качестве дополнительной меры наряду с изоляцией добавляют термоленту малой мощности, особенно на участке между обсадной колонной и напорным резервуаром, где вода застаивается между циклами работы насоса.

Вентиляция по-прежнему имеет значение даже при наличии изоляции — полностью герметичный корпус во влажном помещении может задерживать конденсат на корпусе резервуара, что особенно ускоряет коррозию оцинкованных резервуаров. Цель изоляции — замедлить колебания температуры и блокировать прямое воздействие холодного воздуха, а не создать герметичную коробку вокруг резервуара.

Размеры и размещение: резервуары для хранения воды, насосы и надземные варианты

Системы скважин часто обсуждаются вместе с двумя связанными, но разными компонентами: насос резервуара для хранения воды установка, которая перекачивает воду из колодца или цистерны в напорный резервуар, а также отдельные резервуары для хранения, используемые там, где дебит скважины низкий или непостоянный. А резервуар для воды из колодца — иногда большая цистерна, установленная между колодцем и напорной системой — хранит больший объем сырой воды, поэтому насос не направлен непосредственно на медленно восстанавливающуюся скважину, и это обычное решение для низкодебитных скважин, которые не могут самостоятельно справиться с пиковым спросом домохозяйств.

Для домов без колодца или в качестве дополнительного источника надземный резервуар для воды для дома Использование выполняет аналогичную роль хранения — сбор и удержание воды (из колодца, водосборника или доставленной воды) в месте над домом или рядом с ним, а затем подача ее в напорный резервуар и насосную систему для распределения. Эти надземные резервуары, как правило, легче проверять, обслуживать и изолировать, чем заглубленные цистерны, хотя они требуют более тщательной защиты от замерзания в холодном климате, поскольку они полностью подвержены воздействию температуры окружающей среды.

При определении размера любого из этих компонентов — напорного резервуара, накопительного бака или насоса — решающим фактором всегда должна быть максимальная одновременная нагрузка (сколько приспособлений может работать одновременно), а не среднее ежедневное использование, поскольку именно в пиковые моменты система недостаточного размера подвергается воздействию перепадов давления, коротких циклов работы насоса или высыхания накопительного резервуара, прежде чем скважина сможет восстановиться.