Принцип работы насосной станции для дачи

Насосная станция: требования по установке

Если загородный дом или дача предназначены для постоянного проживания, насосная станция становится одним из лучший решений. Такая автоматизированная система закачки и подачи воды в большинстве случаев позволяет полностью снять проблему водоснабжения. Большинство выпускаемых промышленностью насосных станций компактны и просты в обслуживании.

Для установки станции в подвале строения потребуется пробурить скважину, длина которой определяется глубиной залегания водоносного слоя и может достигать одного-двух десятков метров. После этого в скважину помещают трубу из поливинилхлорида, диаметр которой подбирается с учетом типа насосной станции.

Нижний конец трубы снабжают фильтром грубой очистки воды. В верхней части монтируют фитинг для присоединения насоса.

Если для удобства нужно обеспечить водой несколько точек, удаленных друг от друга, потребуется также выполнить разводку из металлопластиковых труб. Есть определенные ограничения и по условиям работы насосной станции. В помещении, где она устанавливается, температура не должна опускаться ниже нулевой отметки. И, конечно, не обойтись без обычной электрической розетки.

Принцип работы насосной станции

Станция для закачивания воды включает в себя насос, реле давления, манометр и гидроаккумулятор (накопительную емкость). Схема работы насосной станции достаточно проста. Когда открывается водопроводный кран, вода под действием давления начинает вытекать из накопительной емкости. В определенный момент давление снижается до минимально возможной отметки. Срабатывает реле, которое включает насосную станцию. Насос забирает воду из скважины.

Если кран открыт длительное время, станция будет постоянно закачивать воду. Если теперь перекрыть вентиль, вода устремляется в накопительный бак. Давление в емкости при этом повышается. Когда уровень жидкости достигает установленной пороговой отметки, реле автоматически отключает электрическое питание.

Насосная станция переходит в режим ожидания, в любой момент готовая вновь включиться при открытии водопроводного крана.

Такая техническая система удобна тем, что почти не требует для своей работы участия человека. Важно лишь периодически проводить профилактику устройства, руководствуясь рекомендациями производителя. Наиболее ответственный момент – установка и подключение агрегата. Если на данном этапе соблюдены все требования инструкции, насосная станция исправно прослужит не один год.

www.kakprosto.ru

Насосные станции для водоснабжения частного дома: принцип работы

В современных насосных станциях для подачи воды установлены гидроаккумуляторы, которые представляют собой емкость цилиндрической формы, разделенную на две части эластичной мембраной. Одна часть емкости в заводских условиях заполнена газом. В этой камере создано определенное давление.

При включении насоса вода попадает во вторую часть гидроаккумулятора. Емкость постепенно заполняется, мембрана растягивается, сжимая газ во второй части еще больше. Таким способом в системе водоснабжения частного дома (дачи) создается давление. Его величина контролируется датчиками реле давления. При достижении порогового значения (порядка 2-4 атм) датчики подают команду на отключение насоса. Пока в системе краны не открыты,  давление стабильно, насос больше не работает.

Где-то открывается кран. Вода в него поступает из гидроаккумулятора, в котором по мере расхода понемногу падает давление. При достижении нижнего порога срабатывает второй датчик, который дает команду на запуск насоса, вода снова начинает поступать, выравнивая давление. После того, как кран закрыт, насос работает еще какое-то время, потом отключается.

Таким образом в системе поддерживается стабильное давление. Это значит, что вы можете использовать в доме любую технику — и стиральную и посудомоечную машину и водонагреватель. При желании можно организовать автоматизированный полив участка или газона.

Типы и виды, особенности подключения

Основная рабочая часть этого оборудования — насос. Именно его тип определяет их основные технические характеристики. О насосах и пойдет речь.

Поверхностные и погружные

Большая часть станций, поставляемых с заводов в собранном виде, оснащены поверхностными насосами. Они  установлены на одной раме с гидроаккумулятором и группой контроля. К насосу подключается трубопровод, который опускается в источник — колодец, скважину и т.д.  Этот вариант хорош тем, что его можно использовать в узких скважинах — диаметр трубы может быть от 32 мм, что даже для самой узкой скважины нормально. Но поднимать воду такие системы могут с глубины порядка 7-10 метров.

При установке такого оборудования на конце подающего трубопровода, погруженного в воду, обязательно устанавливают фильтр и обратный клапан. Фильтр (сетка) обязателен, так как насосы требовательны к качеству воды, а обратный клапан не дает воде стекать в то время, пока не идет подкачка. Без этих двух частей система работает неэффективно.

Если скважина глубокая, необходим погружной насос или установка с выносным эжектором. В этом случае эжектор опускается в скважину или колодец, к нему подключаются два шланга. Остальное оборудование стоит на поверхности. При такой системе вода может подниматься и с глубины 40-45 метров.

Недостаток этой системы в том, что она не любит присутствия воздуха в трубах (шлангах), из-за чего запуск системы — хлопотное и отвественное мероприятие.

Тихие и шумные

Отличается еще и внутренняя конструкции насосов. От их строения зависит уровень шума при работе.

• Вихревые. Всасывающее усилие создается за счет лопастей внутри корпуса. Эти насосные станции водоснабжения для дома бесшумные или очень тихие, но поднимать воду они могут только с небольшой глубины. Их можно и нужно ставить в жилых домах: они очень не любят изменения температур, а при замерзании выходят из строя.
• Центробежные насосы шумят при работе сильно, но качают воду с приличных глубин и могут работать при разных температурах, потому могут устанавливаться в специально оборудованных приямках.

Как провести воду из колодца или скважины в дом, читайте тут.

Правила установки насосной станции

Для работы насосной станции обязательно электропитание. И это — один из основных критериев при выборе места установки: нужно или станцию ставить там, где есть электропитание, или тянуть линию туда, где стоит станция. Но нужно учесть еще целый ряд факторов:

• Ставить оборудование нужно с учетом расстояния, на которую может подаваться вода.
• Если планируется зимнее использование системы, то помещение, в котором устанавливается оборудование, должно быть теплым — станции не выносят заморозки. Одновременно в нем должна быть хорошая вентиляция, чтобы не скапливался конденсат.
• Если насос сильно шумит, а  установить его удобнее в доме или рядом с ним, его нужно заключить в звукоизолирующий короб.

Иногда самым лучшим выходом является строительство кессона — небольшого помещения, которое устраивают примерно на глубине 2,5 м. Если водозабор идет из скважины, то обсадная труба срезается чуть выше дна кессона. В скважину погружается насос, который подает воду в гидроаккумулятор.

Оборудование устанавливается ниже глубины промерзания грунта, что предотвращает его замерзание: внутри удерживается плюсовая температура. Удобно тогда и трубы прокладывать ниже глубины промерзания, и выводить их уже под домом, в теплой незамерзающей зоне и подавать воду в гребенку.

Если для дома устройство кессона — оправданные расходы, то для дачи — вряд ли. Тогда делают упрощенный вариант — строят небольшой ящик или делают приямок и там ставят оборудование на весенне-летний период, на зиму забирая его в отапливаемое помещение.

Об устройстве водопровода на даче написано в статье «Как сделать водопровод на даче: выбрать трубы, схему, способ укладки»

Как выбрать насосную станцию для дома

Кроме типов насоса выбирая насосные станции для водоснабжения частного дома вам нужно обратить внимание на целый ряд параметров:

• Расстояние от места водозабора до установки насоса. Определяет то, как близко должно располагаться оборудование к источнику воды.
• Высота подъема воды — на какое расстояние относительно места забора воды может она подаваться. Учтите, что протяженные горизонтальные участки также должны учитываться.
• Производительность  — это то количество воды, которое может подаваться в единицу времени. Чтобы рассчитать этот параметр, можно воспользоваться средними нормами расхода в зависимости от типа потребителя (смотрите таблицу).
• Объем гидроаккумулятора. Чем больше его размер, тем больше воды у вас будет в запасе на случай отключения электричества. Но это — далеко не самый важный момент. Гораздо важнее, что при больших объемах реже включается насос, а это означает более длительный срок его эксплуатации. Но гидроаккумулятор — дорогая штука и чем он больше, тем дороже. Обратите внимание: похожие по строению расширительные бачки, хоть и стоят дешевле, покупать нельзя. Они для воды не приспособлены (используются для стабилизации давления в газопроводах) и быстро ломаются, к тому же вода становится непригодной для питья (появляется неприятный запах и привкус).

При выборе модели стоит обращать и на дополнительные функции. Полезная опция -защита от перегрева и от холостого хода (когда воды нет). Они продлевают срок жизни оборудования.

Еще можно выбрать корпус насоса. Его делают из стали, нержавейки, чугуна, полипропилена высокой плотности. Полипропиленовый — самый недорогой. Он не ржавеет, не передает шумы при работе. Но хоть он и повышенной плотности, это — пластик, и при неаккуратном обращении (при перевозке, например) его можно повредить. Второй по стоимости — стальной, но при использовании центробежного насоса корпус передает шум, а иногда еще и резонирует. Так что такие насосы работают громко.  Аналогичный, установленный в чугуне работает тише. Но при кислой воде чугун быстро ржавеет, что не радует: железа и так обычно в воде переизбыток. Самый оптимальный с точки зрения долговечности — корпус из нержавейки, но они — самые дорогие.

Об очищении воды из колодца или скважины читайте тут. 

Что делать, если станции с требуемыми характеристиками нет? Собрать самому. Все требуемые запчасти имеются в продаже, соединяется все при помощи обычных фитингов. Как — смотрите в видео ниже. Собранная самостоятельно насосная станция обходится, кстати, дешевле, чем купленная в сборе, а ремонтировать вам ее будет проще: вы сами все подключали.

Популярные марки

Наиболее популярные сегодня насосные станции водоснабжения для частного дома Джилекс Джамбо. Они имеют невысокие цены, качество — неплохое. Выпускаются с насосами из чугуна (буква «Ч» в маркировке), полипропилена (стоит «П»), и нержавейки («Н»). Еще в маркировке стоят цифры: «Джамбо 70-/50 П — 24. Расшифровывается это так:  70/50 — максимальный расход воды 70 литров в минуту (производительность), напор — 50 метров, П — корпус из полипропилена, а цифра 24 — объем гидроаккумулятора.

Цена насосной станции для водоснабжения дома Джилекс стартует от 100$ (мини варианты с небольшой мощностью и для небольшого расхода в полипропиленовом корпусе). Самый дорогостоящий агрегат с корпусом из нержавейки стоит порядка 350$. Есть еще варианты со скважинным погружным насосом. Они могут поднимать воду с глубины до 30 метров, расход  до 1100 литров в час. Такие установки стоят от 450-500$.

У насосных станциий Джилекс есть требования при установке: диаметр всасывающего трубопровода должен быть не меньше диаметра входного отверстия.  Если же вода поднимается с глубины большей 4 метров и при этом от источника воды до дома расстояние больше 20 метров, диаметр трубы, опускаемой с колодец или скважину должен быть больше диаметра входного отверстия. Это нужно учесть при монтаже системы и обвязке насосной станции.

Отзывы о ДЖИЛЕКС ДЖАМБО 60/35П-24 (в пластиковом корпусе, стоимость 130$) вы можете увидеть на фото ниже. Это часть впечатлений, оставленных владельцами на торгующем сайте.

Хорошо работают при водоснабжении дома насосные станции Grundfos (Грундфос). Их корпус сделан из хромированной стали, гидроаккумуляторы на 24 и 50 литров. Работают тихо и надежно, обеспечивают стабильное давление в системе. Единственный недостаток: на рынок России не поставляются запчасти. Если, вдруг, что-то сломалось, «родных» элементов вы не найдете. Но сказать нужно, что агрегаты ломаются нечасто.

Цены на насосные станции с поверхностными насосами стартуют от 250$ (мощность 0,85 кВт, глубина всасывания до 8 м, производительность до 3600 литров/час, высота 47 м). Более производительный агрегат (4500 литров/час с большей мощностью 1,5кВт)  того же класса стоит в два раза дороже — примерно 500$. Отзывы о работе представлены в формате фото, которое сделано на сайте одного из магазинов.

Серия насосных станций Grundfos с корпусами насосов из нержавейки имеет большую стоимость, но они также имеют защиту от холостого хода, перегрева, охлаждение — водяное. Цены на эти установки — от 450$. Модификации со скважинными насосами еще более дорогие — от 1200 $.

Неплохо зарекомендовали себя насосные станции водоснабжения для дома Wilo (Вило). Это более серьезная техника для обеспечения большого расхода: на каждой из станций может стоять до четырех нормально всасывающих насосов. Корпус сделан из оцинкованной стали, соединительные патрубки — из нержавеющей стали. Управление — программируемый процессор, сенсорная панель управления. Производительность насосов регулируется плавно, что позволяет обеспечить стабильное давление в системе. Оборудование солидное, но и цены тоже — порядка 1000-1300$.

 

Как сделать автономное водоснабжение в доме, подключенном к централизованному водопроводу, при плохом давлении или обеспечить себя на постоянной основе при почасовой подаче воды, смотрите  в следующем видео. И все это при помощи насосной станции и емкости для хранения воды.

stroychik.ru

Сегодня десятки предприятий, от всемирно известных брендов до никому не известных производителей, предлагают дачникам широчайший выбор насосных станций различной мощности, комплектации веса и размеров. Навязчивая реклама и некомпетентные продавцы стараются буквально «втюхать» любой, имеющийся на складе товар, особенно не вникая в ситуацию выбора.

• Параметры насосных станций
• Технические параметры
• Расположение
• Способ управления
• Принцип работы
• Устройство гидроаккумулятора и принцип работы автоматики
• Нужно знать!
• Особенности выбора насосной станции для дачи

Параметры насосных станций

По сути, все насосные станции относятся к промышленным или бытовым. Для промышленных характерны большая мощность и производительность, а также механическая прочность. Для бытового потребителя более интересны вторые, так как именно они неутомимо трудятся на дачных участках и в частных домах. 
Выбор насосной станции следует производить по следующим критериям.

Технические параметры

• Мощность (Вт);
• Производительность (м³/час);
• Максимальный подъем уровня воды (м);
• Объем гидроаккумулятора (л);
• Высота забора воды;
• Защита от «сухого хода»;
• Защита от перегрева;
• Тип установленного насоса (горизонтальный, вертикальный, осевой, центробежный или диагональный);

Расположение

• Наземная (надземная) станция;
• Частично-заглублённая станция;
• Заглублённая станция.

 Читайте также: Подскажите, как правильно выбрать геотекстиль для грядок?

Способ управления

• Ручное управление;
• Автоматическое управление;
• Дистанционное управление.

  А теперь рассмотрим технические параметры станций более подробно:

1. Мощность насосной станции бытового назначения, которая конечно подойдет для дачи или частного дома в среднем от 600Вт до 1,5кВт.

2. Второй немаловажный показатель – производительность, который не всегда прямо пропорционален мощности и может быть от 3-х до 6-ти м³ в час. 

3. Максимальный подъем воды имеет большое значение, например, если у вас на втором этаже дома есть санузел, то этот параметр следует учитывать как один из основных при выборе насосной станции для дачи.

4. Объем гидроаккумулятора влияет на частоту срабатывания насоса. А частота срабатывания насосной станции обратно пропорциональна сроку службы автоматике и в частности реле включения/выключения. 

Чтобы продлить сроки эксплуатации нужно правильно подойти к выбору объема гидробака. И тут прямая зависимость – чем больше людей проживает в доме, тем больше должен быть его объем. Так для одного человека вполне достаточно объема в 24 литра, 2-4 человека – от 50-ти литров и больше.

5. Высота забора воды – высота, с которой станция способна поднимать воду в рабочем режиме. Здесь помимо расстояния от земли до водяного зеркала при выборе следует учитывать также и общую горизонтальную длину шланга или трубы до насосной станции.

6. Защита от «сухого хода» – не везде присутствующая опция, предназначена для автоматического отключения насоса при отсутствии воды в колодце или скважине – полезная функция, если ваш источник воды не стабилен. Присутствует в более дорогих моделях.

7. Защита от перегрева помогает предотвратить поломку электромотора, вовремя его отключая.

 Читайте также: Какую траву выбрать для посадки газона: обзор первоклассных сортов + их фото

Принцип работы

Принцип работы насосной станции можно разложить на 4-е этапа:

1. Насос закачивает в накопительный бак (гидроаккумулятор) воду, после чего реле давления выключает насос.
2. Агрегат переходит в ожидающий режим, при котором давление во второй части гидроаккумулятора достигает заданного значения.
3. Режим готовности — краны можно открывать, водой можно пользоваться.
4. Снижение давления воды в баке снова запускает насосную станцию и так далее.

Устройство гидроаккумулятора и принцип работы автоматики

По сути гидроаккумулятор или как его еще называют гидробак, представляет собой емкость, состоящую из двух частей. Одна полая и предназначена для накопления воды, а вторая сделана в виде резиновой груши наполненной воздухом. 

Вода, поступающая в накопительную часть гидробака под давлением, сжимает грушу с воздухом. Достигнув необходимого давления, автоматика (реле давления) отключает подачу воды. При открытии крана воздух в груше вытесняет накопленную воду, а обратный клапан не даст воде вернуться в гидробак.

При падении давления воды до назначенного автоматике уровня насосная станция опять включается.

Автоматика также отслеживает  температуру. Если НС перегревается, то происходит её отключение, а вода служит в качестве естественного охладителя.

Нужно знать!

Преимущество насосной станции перед обычным погружным насосом для колодца или скважины в том, что даже при временном отсутствии электроэнергии у вас всегда есть небольшой запас воды. Причём, учитывая, что баки могут быть 24, 50 и более литров, это имеет весомое удобство, и как было описано выше, существенно уменьшает количество циклов включения/выключения насоса. Таким образом, мытьё рук или литр-другой воды для чайника не будут запускать каждый раз насос.

Важно знать при эксплуатации НС!

• Для полива сада или подачи воды в бассейн насосная станция с баком будет часто включаться и выключаться (по сравнению с простым насосом).
• Давление может немного упасть, если при подключении к системе автономного отопления потребляется горячая вода — это вызовет незапланированное включение или выключение котла.
• Такие насосные станции применяются, если глубина всасывания (зеркало воды) не превышает величину 9 метров. Если вода залегает глубже, то следует выбирать глубинные насосы или насосы для скважин.

 Читайте также: Хранение газового баллона зимой

Особенности выбора насосной станции для дачи

Чтобы выбрать правильную насосную станцию для дачи следует учесть не только её производительность, но и производительность или возможности скважины или колодца, из которых будет качаться вода по водоотбору. Естественная подача воды в водозаборе должна быть более 1,7 м³ в час, а производительность станции не должна превышать возможности водоёма, иначе, в итоге сначала из крана пойдёт вода с грунтом, а затем подача воды и вовсе прекратится.

Если это всё же произошло, и вода пошла с частицами грунта, то не следует сразу же паниковать. Так иногда случается из-за временного превышения расхода воды. Временное отключение насоса позволит восстановить запас воды в скважине или колодце.

На конце всасывающей трубы (шланга) следует установить обратный клапан, защищающий насосную станцию от вытекания жидкости из системы при отключении насоса и от нежелательного «сухого пуска». Для забора воды из пруда или реки обратный клапан следует закрывать специальной фильтрующей сеткой, задерживающей мусор или различную мелкую живность.

Последнее время набирают популярность более производительные станции инжекторного типа, так как глубина залегания подходящего пласта воды чаще всего превышает 10-метровую отметку. Благодаря инжектору, такая насосная станция поднимет воду с глубины до 30 метров.

 Читайте также: Несколько идей, как сделать капельный полив на даче своими руками

В большинстве случаев при выборе расчёт насосной станции берётся исходя из семьи в 2-3 человека, при котором становится ясно, что станция малой или средней мощности (0,75 — 1,1 кВт) с 50-ти литровым гидробаком — идеальный выбор. В этом случае станция обеспечит напор на 45-ти метров с производительностью по воде  2-4 м³/час.

6cotok.org

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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».

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