Поверхностная насосная станция


Поверхностные насосы (станции водоснабжения) предназначены для перекачки чистой воды и неагрессивных жидкостей. Они устанавливаются вне перекачиваемой среды, способны забирать воду с глубины до 8, 9 метров (в зависимости от производителя). Насос Aquario подъем с 8 метров, но производитель не рекомендует использовать их ниже 7,5 метров.

Требования для перекачиваемой жидкости:

  • это чистая вода, не содержащая длинноволокнистые включения;
  • размер твердых веществ — не более 1 мм;
  • содержание твердых взвешенных частиц — не более 50 г/куб.м.

Варианты применения насосов и насосных станций

Насос для системы полива

В простых системах, где требуется просто подача воды под давлением без автоматического управления работой насоса, достаточным будет использование насоса без дополнительных устройств:

Система водоснабжения из колодца, скважины

Для водоснабжения дома удобнее использовать автоматическую насосную станцию. В отличии от простого насоса, насосная станция автоматически включается и выключается в зависимости от пользования водой и постоянно поддерживает давление в системе водоснабжения.


Система водоснабжения при наличии магистрального водопровода с недостаточным давлением

Для повышения давления в магистральном трубопроводе рекомендуется использовать автоматическую насосную станцию совместно с промежуточной накопительной ёмкостью. Вода из магистрального водопровода сначала наполняет промежуточную ёмкость, а потом оттуда забирается насосной станцией и под давлением поддается потребителю.

ВАЖНО!

НЕ рекомендуется подключать насос или насосную станцию напрямую к магистральному водопроводу (рисунок ниже). Поскольку в этом случае, невозможно гарантировать поступление воды в насос и возникает риск работы насоса без воды. Либо наоборот, возможна подача чрезмерного давления, которое может повредить насос. При выборе данной схемы необходимо обязательно доукомплектовать насос дополнительными средствами защиты от работы без воды и от чрезмерного входного давления.

Насосная станция — это автоматический агрегат, в состав которого кроме насоса входят: гидроаккумулятор, реле давления, контрольная и соединительная аппаратура. Функционально насосная станция отличается от насоса тем, что она постоянно поддерживает давление в системе водоснабжения и автоматически включается/выключается в зависимости от пользования водой.


Гидроаккумулятор насосной станции представляет собой металлический резервуар с установленной в нем мембраной из специальной резины и предварительно закачанным под определенным давлением, воздухом. Воздух закачивается через ниппель, расположенный под пластиковой крышкой в задней части гидроаккумулятора.

Реле давления — это электромеханическое устройство, реагирующее на давление воды в системе водоснабжения, и в зависимости от величины этого давления, замыкающее или размыкающее цепь электропитания насоса. Настройку реле давления можно менять.

Принцип действия насосной станции

При запуске насосной станции и пользовании водой насос включается автоматически и начинает качать воду потребителю.

После закрытия крана, насос качает воду в гидроаккумулятор, расширяя мембрану и повышая давление в систему.

После того, как давление достигнет определенного (настроенного заранее) значения (давление отключения), реле выключит насос.

При начале водозабора, вода, находящаяся в мембране гидроаккумулятора под давлением, начинает подаваться потребителю. При этом давление в системе начинает уменьшаться, а насос остается выключенным.

Как только давление в системе понизится до определенного (настроенного) значения (давления включения), реле включает насос, и цикл повторяется.

Монтаж насоса, насосной станции.


Принципиальной разницы между установкой насоса и насосной станции нет, поэтому мы покажем вам примеры установки на примере насоса.

Всасывающий трубопровод

Всасывающий трубопровод — наиболее ответственный участок для системы с поверхностным насосом. Ошибки при выборе диаметра трубы и монтаже на этом участке наиболее критичны для нормальной работы насоса.

В качестве всасывающего трубопровода рекомендуется использовать жесткие металлические или пластиковые трубы, а так же несминаемые гибкие армированные шланги. При монтаже старайтесь минимизировать количество резких сужений, расширений и поворотов всасывающего трубопровода.

Ключевые параметры всасывающей магистрали (рисунок ниже):

  • Нвс.факт — высота всасывания фактически (расстояние по вертикали от поверхности воды в источнике до входного отверстия насоса);
  • L — общая длина всасывающего трубопровода;
  • dвс. — внутренний диаметр всасывающего трубопровода.

Для подбора насоса рекомендую воспользоваться нашим калькулятором подбора — Подбор насоса, насосной станции


ВАЖНО!

При монтаже магистрали трубопровода необходимо обеспечить непрерывный уклон трубы от насоса к источнику водозабора не менее 1 градуса, для исключения скопления пузырьков воздуха и образования воздушных пробок.

ВАЖНО!

Для облегчения заполнения насоса и всасывающей магистрали водой перед пуском и предотвращения ее вытекания из системы при отключении насоса, необходимо установить на всасывающей трубе обратный клапан с сетчатым фильтром.

В случае работы насоса с подпором (вода сама поступает в насос из магистрали или емкости) также необходима установка обратного клапана на всасывающей магистрали сразу же на входе в насос.

Напорный трубопровод

К напорному трубопроводу не предъявляется таких жестких требований, как к всасывающему. Можно порекомендовать не заужать без необходимости диаметр труб, чтобы не создавать дополнительных потерь напора и производительности при подаче воды потребителю.

 

www.allremont59.ru

Что дает станция

Кроме насоса, она оснащается комплектом агрегатов и имеет ряд преимуществ перед отдельно купленным насосом:

  1. Сохраняет заданное давление в системе водоснабжения.
  2. Выполняет подачу воды без включения насоса при кратковременном открытии крана или иного потребителя воды. Эта функция бережет ресурс электродвигателя.
  3. Позволяет размещать оборудование в удобном месте, в том числе на огороде.
  4. Имеет автономный режим работы.

Приобретя станцию, можно к водоснабжению подключить стиральную машину-автомат, душ и другие полезные для быта устройства, которые требуют наличия постоянного давления воды.

Разновидности станций и их отличия

Любая насосная станция для водоснабжения дома и дачи включает в себя:

  • насос;
  • гидроаккумулятор или бак;
  • электронную часть;
  • другие элементы: фильтры, эжекторы, трубопроводы и т. д.

Типы станций:

  1. Поверхностные.
  2. С выносным эжектором.
  3. Погружные.

Как правило, вихревыми насосами оснащаются поверхностные станции, вибрационными – погружные, а центробежными – все типы систем. Чтобы узнать, какая насосная станция лучше для водопровода в частном доме, нужно ознакомиться с каждой из них.

Пример подсоединения насосной станции

Поверхностные станции

Преимущества:

  1. Подойдут для любого источника, даже для узких скважин. Диаметр всасывающей трубы – от 32 мм.
  2. Могут начинать работу при отсутствии воды в насосе, который втягивает ее с глубины.

Главный признак поверхностных станций – вся установка находится в доме или на приусадебном участке. Для закачки воды достаточно погрузить шланг в источник и включить устройство в электрическую сеть. При стационарном расположении станции водоснабжения для частного дома целесообразно шланг заменить трубопроводом. Насосы, как правило, компонуются на общей раме с остальными агрегатами.

Обязательными элементами поверхностных станций являются:

  1. Фильтр. Представляет собой металлическую сетку, защищающую насос от посторонних частиц, которые могут попасть вместе с водой.
  2. Обратный клапан. Не дает уходить воде обратно, когда насос не работает.

Оба элемента размещаются на конце трубопровода, опущенного в воду (автономная система водоснабжения частного дома).

Схема поверхностной насосной станции

Поверхностные станции для водоснабжения дачи популярны, так как удобны в использовании, но ограничены по глубине источника: они способны брать воду с 7–10 м.

Станции с эжектором

Системы забора воды благодаря эжектору получают более высокую производительность при неизменной мощности электродвигателя насоса.

Что такое эжектор?

Устройство использует принцип классического струйного насоса «труба в трубе».

Через внутреннюю трубу (сопло) насос начинает быстро качать воду, выбрасывая ее в большую трубу (трубку Вентури), где она увлекает за собой воду, находящуюся в неподвижном положении.

Подобный принцип используется в старых распылителях одеколонов: при нажатии на резиновую грушу воздух, выходящий из нее, затягивает за собой одеколон с флакона.


Схема насосной станции с эжектором

Для работы выносной эжекторной системы необходимо, чтобы часть воды возвращалась обратно. Поэтому, кроме подающей магистрали, имеется канал рециркуляции. Между насосом и эжектором должно быть два трубопровода.

Встроенный эжектор

Конструктивно эжектор может располагаться в корпусе насоса.

Преимущество данного устройства:

  1. Не нуждается в большой мощности электродвигателя.
  2. Простое подключение, как у поверхностных станций: трубопровод от источника соединяется с входом насоса.

Недостатки:

  • подъем воды с глубины 5–6 м;
  • высокий уровень шума.

Выносной эжектор

Если скважина глубокая, необходим выносной эжектор. Все оборудование находится на поверхности. Две трубы с эжектором опускаются в источник.

Преимущества таких станций водоснабжения для дома:

  • создают меньше шума, чем насосы со встроенным эжектором;
  • глубина забора воды – 25–50 м.

Допустимое расстояние до источника – 20–40 м.

Недостатки:

  1. Для скважины малого диаметра не годятся (как сделать водоснабжение в частном доме из скважины). Ведь в нее требуется завести две трубы.
  2. КПД 30–35 %.

Погружные станции

Для глубоких источников применяются погружные насосы и водяные станции для домашнего водопровода работающие с ними (как сделать водопровод из колодца на даче своими руками). Насосы опускаются не глубже 1 м до дна, чтобы не захватывать ил. Заборное отверстие находится на самом насосе: сверху или снизу.

Особенности погружных насосов:

  1. Достают воду с глубины до 300 м. Для дома применяют модели с забором 20–50 м.
  2. Высокая производительность и КПД.
  3. Небольшой вес.

Выпускаются модели с малым диаметром: от 90 мм. Они могут быть размещены в скважинах.

Схема работы насосной станции с погружным насосом

ks5.ru

Устройство станции подачи воды

Для организации водоснабжения в частном доме магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования.


Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании.

Основные рабочие составляющие

По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.

В состав входят следующие функциональные компоненты:

  1. Поверхностный электронасос.
  2. Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
  3. Манометр.
  4. Реле давления.
  5. Соединительная арматура.

Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа.


Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива.

Работа и особенности блока управления

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом.

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Принцип действия насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало. По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

  1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
  2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование.

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой.

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Критерии выбора оборудования

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система».

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар).

Внутреннему эжектору не страшны воздушные пробки. Они вначале прокачивают воздух без каких-либо негативных последствий для себя, а потом начинают уже нагнетать в систему саму воду из скважины.

Главный недостаток станций с внутренним эжектором – это высокий уровень шума при работе. Если эти модели насосного оборудования для автономного водоснабжения планируются к установке в честном доме, то делать это рекомендуется только в подсобных помещениях с хорошей звукоизоляцией.

Выносной эжектор позволяет забирать воду с глубин до 50-ти метров. Эти насосы более экономичны, но имеют низкий КПД (не более 40%). Зато они издают гораздо меньше шума, нежели аналоги с встроенным эжектором.

Выбор типа насосного агрегата для станции зависит от качественных характеристик планируемой к перекачке среды:

Определение места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м. Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить:

  • на улице в кессоне возле скважины;
  • в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне;
  • в подвале дома.

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта.  При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна. При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 — 60 см или прокладывается на поверхности.

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода. Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно.

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

При выборе места для расположения станции водоснабжения необходимо учесть температурные пределы, указанные в ее паспорте изготовителем:

Параметры давления в гидроаккумуляторе

Для исправной работы бытовых сантехнических устройств в водопроводе коттеджа необходимо поддерживать напор в 1,4–2,6 атмосфер. Чтобы мембрана гидроаккумулятора не изнашивалась слишком быстро, производители рекомендуют устанавливать в нем давление на 0,2–0,3 атм выше водопроводного.

Давление в водопроводе одноэтажного дома обычно равняется 1,5 атм. От этой цифры и следует отталкиваться при регулировке гидробака. Но для более крупных жилых строений давление необходимо увеличивать, чтобы вода была во всех самых удаленных от стояка кранах. Здесь нужны более сложные гидравлические расчеты с учетом протяженности и конфигурации трубопроводов, а также количества и типа сантехнических устройств.

Упрощенно рассчитать нужное давление для внутридомового водопровода можно по формуле (H+6)/10. Где «H» – это высота от насоса до самой высокой точки подачи воды в сантехнику на верхнем этаже дома.

Однако если рассчитанный показатель будет превышать допустимые характеристики имеющихся сантехнических и бытовых устройств, то при выставлении такого давления оные выйдут из строя. В этом случае необходимо подбирать другую схему разводки водопроводных труб.

Возможные неполадки в работе установки

Если насос слишком часто включается и тут же отключается, то необходимо немедленно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе. При заниженных показателях надо будет оный подкачать. Но устранить проблему таким способом получится только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены. Здесь уже поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.

При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен.

Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

Достоинства насосного агрегата с гидробаком

Насосный агрегат является неотъемлемой частью автономной системы водоснабжения. Он обеспечивает подачу воды из скважины либо колодца, водораздача которой дальше по коттеджу осуществляется за счет работы самого насоса, использования водонапорного бака либо применения гидроаккумулятора.

Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем. При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель. Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости. Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще.

Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха.

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидравлических ударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.

Выводы и полезное видео по теме

С каких глубин насосное оборудование способно поднять воду:

Как самому собрать насосную станцию из бытового центробежного насоса:

Все о принципе работы гидроаккумулятора, идущего в составе насосной станции:

Автоматические автономные системы водоснабжения дают возможность при проживании в загородном доме не утруждать себя переноской воды в ведрах. Благодаря простому устройству насосные станции несложны в монтаже и обслуживании. С их установкой способен справиться практически любой. Благо количество конфигураций насосного оборудования различного типа с гидроаккумуляторами существует немало, для каждого коттеджа можно подобрать оптимальное решение.

sovet-ingenera.com

Устройство и назначение агрегата

На загородном участке бытовые насосные станции применяют с единственной целью – обеспечить жилое здание и прилегающую к нему территорию водой из источников любого вида: искусственных (колодец, скважина) или естественных (речка, пруд). Вода подается либо в специальные накопительные резервуары, например, для полива грядок или садовых деревьев, либо прямо к традиционным точкам водоразбора – кранам, смесителям, унитазам, газовым колонкам, стиральным машинам.

Станции средней мощности способны перекачать 3 м³/ч. Такого количества чистой воды достаточно для обеспечения семьи из 3 или 4 человек. Мощные агрегаты способны пропустить 7-8 м³/ч. Питание происходит от электросети (~220 V) в ручном или автоматическом режиме. Некоторые устройства имеют электронное управление.

Если необходима установка, способная работать без участия человека, подойдет автоматическая насосная станция с расширительным (гидропневматическим) баком. Состав ее выглядит так:

  • гидропневматический бак (объем емкости в среднем от 18 л до 100 л);
  • насос поверхностного типа с электродвигателем;
  • реле давления;
  • шланг, соединяющий насос и бак;
  • электрический кабель питания;
  • фильтр для воды;
  • манометр;
  • обратный клапан.

Три последних устройства не являются обязательными.

Многие дачники предпочитают насосные станции по причине их простого монтажа и полной готовности к работе. Защита механизмов от человеческого фактора также играет немалую роль. Перед выбором насосной станции рассмотрим подробнее механизмы, от работы которых зависит ее эксплуатация,- насос и гидропневматический бак, а также возможность электронного управления.

Виды насосов

Конструкции насосных станций для деревенских и дачных домов подразумевают использование поверхностных насосов, отличающихся видом эжектора – встроенным или выносным. Этот выбор строится на расположении оси устройства относительно поверхности воды. Мощность насоса бывает различной – от 0,8 кВт до 3 кВт.

Модели со встроенным эжектором

Если глубина, на которой находится поверхность воды, не превышает 7-8 метров, следует остановиться на модели со встроенным эжектором. Насосные станции водоснабжения с таким устройством способны перекачивать воду с содержанием минеральных солей, воздуха, посторонних элементов диаметром до 2 мм. Кроме низкого порога чувствительности они обладают большим напором (40 м и более).

Вода подается через пластиковую жесткую трубку или армированный шланг, диаметр которого устанавливает производитель. Конец, погруженный в воду, оснащен обратным клапаном. Фильтр исключает присутствие в воде крупных частиц. Первый пуск насоса следует выполнять согласно инструкции. Часть шланга до обратного клапана и внутренние полости насоса заполняются водой, залитой через специальное отверстие с пробкой.

Наиболее популярные модели со встроенным эжектором: Grundfos Hydrojet, Джамбо от компании Джилекс, Wilo-Jet HWJ, САМ (Marina).

Устройства с выносным эжектором

Для скважин и колодцев, зеркало воды которых расположено ниже отметки 9 метров (и до 45 м), подходят водяные насосные станции, оснащенные устройствами с выносными эжекторами. Минимальный диаметр скважины – 100 мм. Соединительными элементами являются две трубы.

Установки такого типа требуют особенно тщательного монтажа, а также бережного отношения: вода с превышенным содержанием примесей или поломка сетчатого фильтра провоцируют засор и выход оборудования из строя. Но они обладают одним преимуществом – их рекомендуют устанавливать, если насосная станция находится далеко от скважины, предположим, в бойлерной или в дополнительной пристройке возле дома.

Многие характеристики насоса – долговечность, уровень шума, цена, стабильность — зависят от материала его корпуса, который бывает:

  • стальным — нержавейка красиво выглядит, сохраняет свойства воды в неизменном виде, но отличается высоким уровнем шума, к тому же стоимость такого устройства выше;
  • чугунным — радует умеренным уровнем шума; единственный минус – возможность образования ржавчины, поэтому при выборе следует обратить внимание на наличие защитного слоя;
  • пластиковым — плюсы: низкий уровень шума, отсутствие ржавчины в воде, недорогая стоимость; недостаток – меньший срок службы, чем у корпусов из металла.

Выбор гидропневматического бака

Составляя рейтинг насосных станций для собственной дачи, следует помнить об объеме расширительного бака, который выполняет несколько важных функций. Он помогает регулировать давление в водопроводе. При включении одной или нескольких точек водоразбора количество воды в системе уменьшится, давление упадет, и когда оно достигнет нижней отметки (приблизительно 1,5 бара), насос автоматически включится и начнет восполнять запас воды. Это будет происходить до тех пор, пока давление не нормализуется (достигнет отметки 3 бара). Реле реагирует на стабилизацию давления и выключает насос.

В частных домах объем расширительных баков для насосных станций зависит от количества расходуемой воды в системе. Чем больше потребление воды – тем больше объем бака. Если бак имеет достаточный объем, а воду включают редко, соответственно, насос также будет включаться редко. Объемные баки также используют в качестве накопительных емкостей для воды во время отключения электроэнергии. Наиболее востребованы модели с параметрами 18-50 л. Минимальный объем нужен, когда на даче проживает один человек, а все возможные точки водоразбора находятся в санузле (унитаз, душ) и на кухне (кран).

Электронное управление: двойная защита

Есть ли смысл в установке оборудования с электронным управлением? Чтобы точно ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть преимущества подобных станций.

Функции, которыми управляет электронный блок:

  • предотвращение «сухого хода» — когда в скважине уровень воды падает, насос автоматически перестает работать;
  • насос реагирует на работу точек водоразбора – включается или выключается;
  • индикация функционирования насоса;
  • предотвращение частых включений.

Ряд моделей после функции защиты от «сухого хода» перезапускаются в режиме ожидания поступления воды. Интервалы перезапуска различны: от 15 минут до 1 часа.

Полезная возможность – постепенное изменение оборотов электродвигателя, которое выполняется с помощью электронного преобразователя скорости. Благодаря данной функции водопроводная система не страдает от гидравлических ударов, при этом происходит экономия электроэнергии.

Единственный минус моделей с электронным управлением – высокая стоимость, поэтому такое оборудование доступно не всем дачникам.

Перед тем, как выбрать наиболее подходящую насосную станцию, следует внимательно изучить технические характеристики насоса, расширительного бака, а также условия установки оборудования – и тогда система водоснабжения будет работать исправно и эффективно.

diz-cafe.com

Общая характеристика принципа работы насосной станции

Агрегаты предназначены для водоснабжения загородных домов из любого источника: скважины, колодца, открытого водоема, центрального водопровода (как повысительные установки). В зависимости от мощности, станции, периодически включаясь и выключаясь, могут обеспечивать водой от одного до нескольких потребителей без потери напора в системе.

Как только в доме открывается хотя бы один водопроводный кран, давление, имевшееся в системе до начала водоразбора, сразу начинает падать. Когда его уровень достигает нижнего порогового значения (обычно 1 ат, максимум 2,5 ат) автоматика насосной станции включает агрегат на закачку воды. Когда кран закрывается, насос быстро доводит давление внутри системы до верхнего порогового значения (обычно 3 ат, максимум 4,5 ат), тогда автоматика отключает агрегат и забор воды прекращается. Дачник (домовладелец) получает возможность пользоваться водой для бытовых нужд (полива), просто открывая и закрывая водопроводные краны.

Варианты использования насосных станций.

Варианты использования насосных станций.

Основные части и компоновка

Комплектно поставляемые компактные агрегаты оснащены поверхностными самовсасывающими насосами центробежного или вихревого типа. Станции, укомплектованные погружными (скважинными) насосами, будучи распределенными (не компактными) системами, далее не рассматриваются.

Компактная насосная станция с поверхностным насосом содержит следующие  основные части:

  • насосную установку:
  • гидроаккумулятор (мембранный гидробак);
  • блок автоматики.

Насосная установка с горизонтальным расположением валов насоса и двигателя (обычно асинхронного короткозамкнутого однофазного) монтируется сверху на гидроаккумулятор также горизонтального типа. Баки некоторых фирменных станций (например, Aquario) оснащены специальными монтажными площадками под насосы. Это обеспечивает большую его устойчивость при транспортировке и эксплуатации.

Составные части нососной станции.

Составные части нососной станции.

В хорошо спроектированных агрегатах составные части соединяются посредством пятиходового штуцера (в просторечии «пятерика»), латунного или из нержавеющей стали. Конструктивно «пятерик» представляет собой обычный тройник с двумя дополнительными выходами, устанавливаемый на напорный патрубок насоса. Боковой выход служит для присоединения шланга-переходника (в металлооплетке) к гидроаккумулятору. Два дополнительных выхода малого диаметра служат для присоединения манометра и блока автоматики (реле давления). Оставшийся выход служит для присоединения напорного трубопровода.

Присоединение составных частей станции посредством пятиходового штуцера.

Присоединение составных частей станции посредством пятиходового штуцера.

Однако на рынке достаточно распространены и другие варианты компоновки станций, производители которых используют упрощенную комплектацию, отказываясь от одних комплектующих и экономя на других. Существуют станции без пятиходового штуцера, в которых реле давления, соединительный шланг и манометр крепятся непосредственно к корпусу насоса. Есть компоновка, содержащая блок автоматики, закрепленный на фланце гидроаккумулятора. При этом производители таких станций, экономя на комплектующих, жертвуют удобством потребителя при эксплуатации оборудования.

Назначение основных частей станции

Назначение насосной установки общеизвестно – подъем воды из заглубленного источника и подача  в жилище под давлением по напорному трубопроводу. Из вышесказанного следует, что технически насосная станция – это электронасос, укомплектованный дополнительными элементами. позволяющими ему работать автоматически. Отсюда вытекает, что расходо-напорные характеристики станции определяются входящим в ее состав насосом.

Блок автоматики предназначен для отслеживания давления в системе водоснабжения дома. Это может быть относительно простое механическое (с пружинными задающими элементами), пневматическое или электронное реле давления, имеющее две настройки: нижний и верхний порог. Иногда встречается т.наз. «струйная» автоматика, фиксирующая начало каждого отбора воды из кранов. В любом случае данный блок включает и отключает забор воды насосом путем пуска/останова приводного электродвигателя.

Гидроаккумулятор представляет собой полый цилиндр, внутри которого расположена эластичная (резиновая, пластиковая) «груша», заполняемая водой при работе станции. Этот элемент предназначен:

  • уменьшения числа включений насоса;
  • для демпфирования гидроударов;
  • создания оперативного запаса воды;
  • поддержания давления внутри системы при выключенном насосе.

Устройство гидроаккумулятора.

Устройство гидроаккумулятора.

Работа его происходит аналогично мембранному расширительному баку закрытой системы отопления: заполняясь водой, подаваемой насосом, «груша» расширяется, сжимая воздух между собой и стенками стального бака, пока давление жидкости не достигнет верхнего порогового значения срабатывания автоматики. Однако «груша» гидроаккумулятора постоянно подвергается частым знакопеременным нагрузкам (в отличие от мембраны расширительного бака). Поэтому она должна быть гораздо прочнее, хотя термостойкость ее может быть ниже.

Гидроаккумулятор достаточной емкости позволяет реже включать/выключать насосную установку. Ведь износ электродвигателя и насоса происходит не вследствие длительной работы, а из-за частых пусков/остановов. Внутри дома можно выполнять водоразбор, пока избыточное давление воды в системе остается выше нижнего порогового значения.

Многие домовладельцы (дачники) не понимают назначения гидроаккумулятора. Стремясь достичь экономии бюджета, они строят автономное водоснабжение путем соединения обычного садового насоса с блоком автоматики, рассчитывая, что последний будет поддерживать давление воды непосредственно в трубах. Да, эту величину можно поддерживать стабильной таким способом. Однако гидроаккумулятор выполняет весьма важную функцию – он демпфирует (смягчает) гидроудары в системе, т.е. резкие скачки давления воды в трубах, вызываемые изменениями скорости движения потока.  Данное явление возникает при открытии кранов, когда создается резкий и сильный напор воды. Гидроудары сильно сокращают сроки службы труб и запорной арматуры. Частые скачки давления могут вывести из строя смесители и другие сантехустройства.

Насосы и эжекторы

В комплектных станциях применяются насосные установки со следующими видами насосов:

  • центробежными (одноступенчатыми — одно рабочее колесо, многоступенчатыми — несколько рабочих колес);
  • вихревыми.

Наиболее известен и распространен центробежный вид, относящийся к типу динамических насосов, имеющих постоянное соединение входа жидкости с выходом. Вход перекачиваемой жидкости расположен на оси агрегата, выход – на максимальном удалении от оси. Внутри рабочей камеры располагается рабочее колесо из двух параллельных дисков с центральным отверстием, между которыми вдоль окружности под постоянным углом к радиусам расположены  лопатки. Вращаясь, они придают частицам жидкости вращательное движение, вызывающее воздействие центробежной силы (отсюда и название!), отбрасывающей жидкость к периферии рабочей камеры, где находится выходной патрубок. Вблизи оси образуется область разрежения, характеризующаяся низким давлением, обеспечивающим постоянное всасывание жидкости.

Напорно-расходная характеристика центробежного насоса H=f(Q) существенно нелинейна (напор быстро падает) в области больших расходов Q. Этого недостатка лишены центробежные многоступенчатые агрегаты, отличающиеся повышенной мощностью, большими максимальными расходами, малошумностью, позволяющей устанавливать оснащенные  ими станции непосредственно внутри дома.

Линейка популярных станций Aquario с одноступенчатыми центробежными насосами, насчитывающая около трех десятков  модификаций, имеет диапазон мощностей агрегатов от 550 Вт до 1150 Вт, диапазон максимальных расходов Q_max от 40 л/мин до 80 л/мин, диапазон максимальных напоров H_max от 38 м до 54 м.

Станция Aquario с одноступенчатым центробежным насосом.

Станция Aquario с одноступенчатым центробежным насосом.

Вихревой насос также относится к динамическому типу, но жидкость через него протекает по рабочему каналу, имеющему форму кольца, охватывающего периферию рабочего колеса, напоминающего зубчатую шестерню. Отличительной особенностью такого механизма является близкое расположение входного и выходного патрубков, однако чтобы пройти от первого ко второму, жидкость протекает вдоль всей длины кольцевого канала, закручиваясь множеством вихрей (отсюда и название). Напорно-расходная характеристика вихревого насоса H=f(Q) строго линейна во всем диапазоне изменений расхода Q.

Любые вихревые насосы очень чувствительны к песку в воде, максимальный размер твердых частиц не должен превышать 0,1 мм (центробежные агрегаты некритичны к частицам до 1 мм). Производители не рекомендуют устанавливать их на источники воды  с песком: песочные скважины, заиленные колодцы. Данные механизмы весьма просты в эксплуатации и ремонте, легко разбираются/собираются домашними умельцами, отличаются невысокой стоимостью.

Линейка станций Aquario с вихревыми насосами, насчитывающая девять модификаций, имеет диапазон мощностей агрегатов от 430 Вт до 760 Вт, диапазон максимальных расходов Q_max от 35 л/мин до 40 л/мин, диапазон максимальных напоров H_max от 35 м до  55 м.

Станция Aquario с вихревым насосом.

Станция Aquario с вихревым насосом.

Высота всасывания насосных станций

Вода открытых водоемов вблизи ее поверхности находится под действием атмосферного давления, величина которого выраженная в метрах водяного столба. равна 10 м (1 ат = 10 м вод.ст.). Даже если предположить, что внутри рабочей камеры центробежного насоса (вблизи оси) возникает абсолютный вакуум (это разумеется не так!), то разность  давлений между местом водозабора и насосом не превысит 1 ат. Получается, что высота 10 м от уровня оси насоса — это теоретический предел подъема (самовсасывания) жидкости таким насосом.

Станции Aquario с центробежными насосами характеризуются максимальной высотой всасывания 8 м, складывающейся из высоты оси насоса над поверхностью 0,5 м и глубины залегания воды 7,5 м.  Высота всасывания вихревого агрегата поменьше, не более 7 м (рекомендуется использовать при глубинах залегания воды до 5 м).

Высота всасывания типового центробежного насоса.

Высота всасывания типового центробежного насоса.

Высоту самовсасывания центробежного агрегата можно поднять, используя встроенный эжектор. Это дополнительный, т.наз. струйный насос, размещаемый внутри рабочей камеры основного механизма, повышая его самовсасывающую способность. Станции Aquario, оснащенные  насосами со встроенным эжектором, имеют высоту всасывания 9 м.

Эжектор (самодельный/покупной) можно разместить вне насоса,  опустив его внутрь водоема к месту водозабора. При этом от насоса станции к водозабору подходят два трубопровода, образующие циркуляционное кольцо, включающее основной агрегат и эжектор. Небольшая часть забираемой воды непрерывно циркулирует по кольцу, создавая внутри эжектора за счет специально созданной формы потока область высокого давления на выходе, и область низкого давления перед боковым всасывающим патрубком, через который внутрь корпуса устройства непрерывно добавляется основной поток воды, суммирующийся с небольшим потоком циркуляции. Таким способом высоту всасывания можно поднять до 10-15 м и более (правда ценой некоторого снижения кпд станции).

Схема подключения внешнего эжектора.

Схема подключения внешнего эжектора.

Секреты гидроаккумуляторов

Согласно нормативным документам (САНПиН, ГОСТР) вода, находящаяся внутри мембранных гидроаккумуляторов систем горячего и холодного водоснабжения, не должна соприкасаться со стенками стальных баков Поэтому мембрана таких устройств имеет форму мешка («груши»).

Производители предлагают очень большой ассортимент подобных устройств емкостью от 2 л до 1000 л и более. Однако в компактных насосных станциях наибольшее распространение получили гидроаккумуляторы с номинальной емкостью от 18 л до 50 л. Важно знать: фактический объем воды, могущий быть помещенным внутри такого бака, примерно вдвое-втрое меньше его номинальной емкости. Если станция собрана на баке 24 л, то запас воды составит 8-12 л. Это особенность всех мембранных баков независимо от производителя.

Проектируя систему водоснабжения, выбирают производительность насоса, соответствующую максимуму требуемого расхода. Однако продолжительность максимального расхода обычно невелика. Путем грамотного подбора емкости бака можно уменьшить производительность насоса до средней за сутки величины, покрывая пиковые расходы из гидроаккумулятора.

«Груша» гидроаккумулятора.

«Груша» гидроаккумулятора.

Большая часть изготовителей мембранных баков дают рекомендацию по определению объема гидроаккумулятора в виде следующей формулы:

  • VГА = 16,5 · Qmax · (Рmах + 1) · (Рmin + 1) / n · (Рmах – Рmin) · (Р0 + 1), (л)

где:

  • Qmax – средняя величина расхода насоса, равная расчетному расходу воды в системе, л/мин;
  • Рmах – верхний порог давления, сигнализирующий о необходимости выключения насоса, бар;
  • Рmin – нижний порог давления, сигнализирующий о необходимости включения насоса, бар;
  • Р0 – настроечное давление воздуха внутри бака, обычно  принимаемое (Рmin – 0,5), бар;
  • n – максимально допустимая паспортная частота включений насоса (обычно n = 12–15), 1/ч.

Пример: нужно вычислить емкость гидроаккумулятора системы, характеризуемой  расчетным расходом 10 л/мин, при нижнем и верхнем порогах давлениях соответственно 1 и 3 бара.

VГА = 16,5 · 10 · (3 + 1) · (1 + 1) / 15 · (3 – 1) · (0,5 + 1) = 29,3 л.

Максимальный запас воды в «груше» гидроаккумулятора вычисляется по формуле:

  • Vводы = VГА · (Рmах – Рmin) / (Рmах + 1), л

Пример: нужно вычислить объем воды в гидроаккумуляторе емкостью 30 л при Рmах = 4 и Рmin =1,5 бара.

  • Vводы = 30 · (4 – 1,5) / (4 + 1) = 15 л.

Блок защиты от «сухого хода»

Практика эксплуатации насосных станций показывает существование реального риска работы насоса без воды («сухой ход»), что запрещается всеми производителями.  Возникает такая ситуация в следующих случаях:

  • дебит колодца/скважины менее  производительности насоса (неправильный подбор насоса);
  • пересыхание источников (падение дебита) в засушливый период года;
  • неотслеженное опорожнение источника-емкости;
  • пропадание воды в источнике-водопроводе, когда насосная станция используется как повысительная.

Представьте ситуацию: давление внутри системы меньше нижнего порогового плюс пропадает подача воды. Насос продолжает «молотить всухую», пытаясь безуспешно поднять давление. Поломка агрегата будет вполне гарантирована. Поэтому станция, укомплектованная блоком защиты от «сухого хода», гораздо надежнее защищена.

В качестве такой защиты может использоваться специальное реле давления, настроенное на низкую величину (менее 0,4 бар), называемое реле «сухого хода». Оно включается рядом с основным реле давления.

Подключение реле «сухого хода».

Подключение реле «сухого хода».

Ряд производителей предлагают датчики протока, а также  реле протока, иногда именуемые прессконтролями. Последние совмещает функции обычного реле давления, дополнительно фиксирует отсутствие протекания воды через свой внутренний канал, формируя команду отключения электродвигателя насоса с небольшой задержкой относительно момента пропадания потока. 

Прессконтроль всегда можно приобрести отдельно и установить в напорный трубопровод, чтобы фиксировать проток/давление воды. Штатное реле давления станции можно демонтировать. Электрическое подключение блока производится посредством шнура с вилкой и розеткой, является интуитивным, посильным даже неспециалистам. 

buildip.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.