一句话讲清楚核心原理:农村家里用的那种无塔供水器, 说白了就是一个压力水罐和一个水泵搭配在一起的产品。这种东西并不依靠老式水塔产生的高度差来工作, 而是让水泵用力把水压到密封的罐子里面去。
然后靠罐子里面的压缩空气去储存能量, 借着这个力道维持水管里面的水压, 最后就实现了在没有水塔的情况下也能正常供应生活用水的目的。
一、核心组件（一共就四样东西）
水泵（自吸泵/潜水泵）: 它要负责从井里, 或者从水池里面, 把水给抽上来, 然后呢, 提供那个初始的压力。
气压罐（压力罐）是一个密封的金属罐子, 在这个罐子里面预先充有一定压力的空气, 它充当整套系统的储能容器。
压力开关可以监测罐里面的压力, 如果压力达到了规定的上限数值, 它会自动关闭水泵, 如果压力低于规定下限的数值, 它会自动开启水泵。
管路及阀门是用来连接水泵、气压罐以及各个用水点的, 其中设置了单向阀, 这个单向阀的主要作用是防止水发生倒流。
二、工作原理（按动作顺序）
1. 在首次注水与预充环节, 安装期间需要利用气泵向罐体内部压入大约为0.2到0.3 MPa的压缩空气, 具体的数值要以罐体铭牌上标注为准。之后打开进水阀启动水泵, 让水流进罐内, 此时罐里的空气受到挤压出现压缩, 压力值也就一步一步地往上升高了。
2. 供水阶段: 当家中打开水龙头用水时, 水流会从罐体中被释放出来, 罐子里面被压缩的空气会膨胀, 从而推动水向外流动, 在这种情况下, 水泵可能已经停止工作了, 但是管道里仍然有压力存在, 所以水是完全可以正常流出来的。
3. 压力回升: 当用水减少或者是关闭了龙头之后, 压力开关就会去检测罐里面的压力, 这时候会发现压力低于设定好的下限值, 这个一般是在0.15到0.2兆帕之间。
所以它就自动启动水泵, 再次向罐里面补充水, 以此来压缩空气, 直到压力达到上限为止, 这个上限一般是在0.3到0.5兆帕之间, 最后泵就自动停机了。
4. 循环往复:开启水龙头, 罐内释放出水, 压力随之下降, 泵启动以进行补水, 当泵停止运行时, 压力恢复。这就是被称为无塔供水的核心循环流程。
三、和传统水塔的本质区别
传统的水塔所依靠的是重力势能, 具体来说就是把水抬升到很高的地方, 比如几十米的高度, 依靠这样的高度的差异来产生出压力。
而无塔的供水器则是依赖于压缩气体的势能, 它将空气压入到一个很小的体积之中去储存弹性势能, 虽然体积非常小, 但是压力却非常集中, 这种集中的压力足以推动在几十米长的管路里面的水流。
所以, 没有必要去建造那种高耸的水塔, 对于满足一户户数在三层或者四层这种房屋日常使用的用水需求来讲, 仅仅依靠一个体积能够达到一到两立方米的气压罐也就完全足够了。
四、常见疑问与使用要点
罐子失去压力怎么办? 需要借助气针, 向容器上的补气阀门内充入压缩空气, 使得压力达到铭牌上标明的预充数值, 也就是通常建议的 $0.2\text{ MPa}$ , 如果不进行这样的操作, 那么在每次使用水的时候, 罐体里面就会反复出现类似于水流冲击产生的剧烈震动现象。
水泵为什么会频繁地进行启动? 这大多数是由于罐里面的空气数量不够, 或者是单向阀发生了漏气的情况。你需要先进行补气操作, 然后再去检查单向阀的密封状况。
出水量变小? 有可能是管路里面有气堵的情况，或者是水泵的叶轮出现了磨损, 在进行排气操作之后如果出水量仍然偏小的话, 那就必须对设备进行清洗或者更换水泵。
为了冬季防冻这个事儿, 因为室外的管子非常容易冻裂, 所以呢, 大家必须要做好保温措施, 或者是把罐体里面的东西都排空。这样做是为了避免发生冻胀的情况。
以上就是农村家用无塔供水器的完整工作原理与日常维护要点, 其核心内容就是水泵加压环节、空气储能环节以及压力开关自动控制环节, 这三个部分处于循环运转状态。
