Насосная станция устройство и принцип работы

Любой владелец загородного дома обязательно сталкивается с проблемой водоснабжения. Попытка организовать его в коттедже/на даче аналогично городской квартире неизбежно приводит к необходимости либо приобрести насос и гидроаккумулятор, собрав затем полноценную автоматическую станцию, либо сразу купить комплектный агрегат. В чем заключается принцип работы насосной станции, общий для любого ее конструктивного исполнения? Его сущность – автоматическое поддержании заданного уровня давления в системе внутридомового водоснабжения.

Насосная станция для водоснабжения дома из открытого водоема

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.

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.
, 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. 

Источник: buildip.ru

Устройство насосной станции и принцип ее действия

Насосные станции включают в себя несколько функциональных узлов:

* водозабор с сеткой и обратным клапаном, располагающийся непосредственно в скважине;

* всасывающую магистраль, по которой осуществляется подъем воды из скважины и подача ее в корпус насоса;

* центробежный насос, создающий разрежение с одной стороны, за счёт чего и поднимается вода, и давление с другой стороны, благодаря чему вода поступает в дом и распределяется в нём по потребителям;

* реле давления, которое автоматически включает насос при падении давления ниже определенной величины и выключает при повышении давления до конкретной величины;

* мембранный бак (или гидроаккумулятор), служащий для предотвращения эффекта гидравлического удара, возникающего при включении станции, что могло бы нанести немалый вред всей нашей системе водопровода, включая трубы, сантехнику и сам насос;

* электромотор, сопряжённый механически с насосом, и электрически — с реле давления;

* стрелочный манометр, по которому осуществляется визуальный контроль давления в магистрали и при необходимости его регулировка.

На рисунке приведено устройство гидроаккумулятора насосной станции.

Цифрами на рисунке обозначено:

1. Корпус бака
2. Внутренний бак, изготовленный из пищевой резины
3. Ниппель. Точь-в-точь как в шине автомобиля
4. Фитинг для присоединения к водопроводу
5. Воздушное пространство, где воздух находится под давлением
6. Вода, находящаяся внутри резинового бака
7. Выход воды к потребителям
8. Вход воды от насоса

Между мембраной и металлическими стенками бака находится воздух. Когда вода отсутствует, то мембрана находится в смятом виде и прижата к фланцу, в котором располагается входной водяной патрубок. Под давлением вода поступает в бак. При этом мембрана расправляется, занимая пространство внутри бака. В определенный момент времени давление воды в мембране уравновешивается с давлением воздуха между баком и мембраной и поступление в бак воды прекращается. Теоретически, в водопроводе давление воды при этом должно установиться необходимой величины и двигатель насоса должен отключиться немного раньше того момента, когда давления воды и воздуха уравновесятся.

Для того, чтобы гидравлические удары сглаживались, необходим бак очень маленького объема и абсолютно не нужно, чтобы он вообще наполнялся. Тем не менее, хозяева предпочитают на практике использовать баки внушительной емкости, которая может достигать и 50 литров, и 100 и так до полутонны. В данном случае мы имеем дело с эффектом накопления воды. Иначе говоря, насос дольше работает, чем нам нужно для того, чтобы помыться. Зато потом двигатель и дольше отдыхает. Считается, что портится мотор не от времени, которое он находился в работе, а от числа включений и выключений. Применение накопительного бака дает насосу возможность включаться на гораздо более продолжительные промежутки времени и на кратковременные расходы воды не реагировать.

Накопление воды весьма полезно не только в целях продления насосу срока службы. Представьте себе, моетесь в душе, и вдруг выключается электричество. И даже мыло с себя будет смыть нечем, если… в баке нет запаса воды.

Мембранный бак на 80 литров воды не может в себе содержать все 80 литров, ведь между стенками бака и мембраной находится воздух. Изменяя давление воздуха , можно регулировать некоторое наибольшее количество воды, которое может находиться в баке. Кроме того, можно подключать баки в любом количестве параллельно друг другу.

В обслуживании баки почти не нуждаются. Нужно их только подкачивать примерно раз в год обычным автомобильным насосом.

Помимо реле давления, включающегося при падении и выключающегося при росте давления, существует и так называемая автоматика давления, имеющая другой принцип. Она рассчитана на несколько иной класс потребителей воды. Автоматика давления также при падении в системе давления включает насос до достижения определенной величины, однако отключается насос не по достижении давления, а по прекращении тока через автоматику жидкости. В чем различие? Не трудно догадаться, включение насоса будет более частым с автоматикой, нежели с накопительным баком и реле давления. Выключение насоса будет происходить по достижении наибольшего, развиваемого им, давления. Это очень существенно. У меня, например, очень мощный и высокопроизводительный насос. У него максимальное давление составляет более 6-ти атмосфер. В водопроводе мне такое давление не нужно. В этом случае необходимо использовать расширительный бак и обычное реле давления. А вот если насос очень маленький и не развивает давления более четырех атмосфер, да к тому же используется для значительных и длительных заборов воды, например, для полива, то в таком случае автоматика давления без применения накопительного бака поможет сэкономить копеечку. Кстати, ничто не мешает, во-первых, использовать автоматику давления совместно с накопительным баком, и во-вторых, стоимость хорошего реле давления не намного меньше стоимости автоматики.

Как собрать и установить насосную станцию своими руками?

О том как собрать насосную станцию своими руками, вы можете узнать из приведенных ниже видеороликов.

Как собрать и установить насосную станцию (видео)

Как собрать насосную станцию (видеоурок)

Еще одно видео на польском языке мне понравилось тем, что весь процесс сборки показывается очень подробно и наглядно, может кому будет полезно.

Подробная инструкция по подключению насосной станции (гидрофора) MH-1300

Приведу дословный перевод, прошу не судить строго. ? Какие заметите ошибки, в том числе в терминологии — просьба написать в комментарии, я поправлю. Итак…

Как подключить напорный бак на участке

 Здравствуйте! Сегодня покажем, как смонтировать комплект напорного бака для обеспечения водой дома на одну семью или для поливки огорода. Нам понадобятся: всасывающий шланг, шланг для подачи воды, обратный клапан, шаровой клапан (кран), второй обратный клапан, тефлоновая клейкая лента для герметизации, фильтр, который защитит роторы напорного бака от повреждения.

 (0.37) Это труба, которую опустим в колодец. И, чтобы вода не возвращалась обратно, нужно замонтировать обратный клапан. Конец шланга прикрепляем к самому клапану, далее крепим насос и сетку, которая предохраняет клапан от попадания сторонних частичек.

(1.14) Для герметизации нам послужит клейкая тефлоновая лента.

(1.46) Мы смонтировали всасывающее устройство, которое опускаем в водозаборную скважину.

(2.00)  Если нам нужен напорный бак для использования круглый год, то шланг нужно вкопать на глубину одного метра, чтобы защитить воду в нем от замерзания. Приступаем к монтажу еще одного обратного клапана.

(2.32) В нашем монтаже используем фильтр, предохраняющий роторы насоса от попадания сторонних частичек.

(2.54) Случается, что уровень воды в колодце падает, и насос работает «насухо», повреждая роторы. Поэтому мы используем защиту от работы «насухо».

(3. 43) Используем также шаровой клапан, которым сможем перекрыть воду в случае аварии.

(4.23) Приступаем к подключению шланга, по которому вода будет поступать в наш дом.

(5.00) Для облегчения подключения используем гибкую соединительную трубку. В то время, как голубой шланг зафиксирован неподвижно под фундаментом — гибкая трубка поможет нам маневрировать напорным баком.

(5.35) Перед включением насоса следует наполнить всю систему водой.

(6.25) Держа нажатой кнопку на устройстве, защищающем от работы «насухо», включаем насос. Насос уже работает. И за минуту вся система наполняется водой из колодца. Вот и все — у нас есть вода!

Источник: muzhik-v-dome.ru

Содержание

• Назначение и устройство насосных станций
• Принцип действия
• Выбираем насосную станцию
• Популярные модели
• Marina APM 100/25
• Gardena 4000/5 Classic
• Grundfos JP 2 PT
• AL-KO HWA 1300 F
• Karcher BP 4 Home & Garden
• Вихрь ACB-800/24
• Belamos XK 08ALL
• Отзывы пользователей

Назначение и устройство насосных станций ^

Функцией насосной станции является подача воды в автономную водопроводную систему и поддержание давления в ней на заданном уровне.

Для этого может использоваться как вода, извлекаемая из скважины или колодца, так и привозная, для хранения которой используются специальные резервуары (бассейны).

В состав автоматической насосной станции входят следующие элементы:

• водозаборный патрубок с сеточным фильтром;
• обратный клапан;
• всасывающий трубопровод;
• насос с электродвигателем;
• управляющий элемент – реле давления или автоматика давления;
• эластичный (мембранный) бак-аккумулятор;
• манометр;
• устройство защиты насоса от сухого хода.

Принцип действия ^

На этапе монтажа бытовая насосная станция подключается к системе водоснабжения, а ее всасывающая магистраль с водозаборным устройством на конце опускается в колодец или другой источник воды.

Работа двигателя насоса контролируется управляющим элементом, в качестве которого применяют реле давления или автоматику давления.

Эти устройства имеют различный принцип действия. Реле давления запускает насос в случае падения давления в системе до определенной отметки и останавливает его работу, как только давление достигнет максимального значения.

Автоматика давления реагирует на движение воды в трубопроводе.

Мембранный бак-аккумулятор представляет собой резиновую камеру, помещенную в герметичный металлический корпус, в котором с помощью обычного автомобильного насоса поддерживается определенное давление воздуха.

Во время работы станции резиновая емкость заполняется водой до тех пор, пока давление внутри нее не уравновесится давлением закачанного в бак воздуха.

Благодаря наличию упругой воздушной подушки, охватывающей резиновую камеру с водой, мембранный бак может выполнять две функции:

1. поддерживать некоторое время требуемый напор в системе водоснабжения без участия насоса, благодаря чему сокращается количество включений двигателя, во время которых он работает в самом тяжелом режиме;
2. амортизировать возникающие в момент запуска насоса гидроудары, препятствуя таким образом разрушению элементов трубопровода и запорной арматуры.

Выбираем насосную станцию ^

Прежде чем перейти к советам по выбору насосных станций, читателю следует ознакомиться с их основными характеристиками. Таковыми являются:

1. Максимальная глубина всасывания.

Характеризует предельное расстояние от оси насоса до расположенной ниже него поверхности воды в источнике. Указывается в метрах.

2. Нагнетаемое давление (напор).

Максимальное давление, развиваемое на выходе из насоса. Чаще всего указывается в метрах водяного столба. Для приблизительного перевода этой величины в атмосферы ее следует разделить на 10.

3. Производительность.

Подразумевается количество воды, перекачиваемое насосом за единицу времени при идеальных условиях, то есть когда насос не подключен к сети водоснабжения, а зеркало воды в источнике находится на уровне оси рабочего колеса насоса. Чаще всего указывается в л/мин или в куб. м/ч.

На сегодняшний день производится три разновидности станций:

1. С самовсасывающим насосом.

Глубина всасывания для насосов этого типа достигает 9-ти м, при этом они эффективно работают даже при неполном заполнении водой всасывающей магистрали и не боятся большого количества воздушных пузырьков в потоке воды. Недостаток – высокий уровень шума.

2. С многоступенчатым насосом.

Достоинством этих станций по сравнению с предыдущим типом являются более высокая производительность и низкий уровень шума, недостатком – высокая стоимость. Глубина всасывания для различных моделей составляет от 7 до 9 м.

3. С вихревым насосом.

По сравнению с вышеописанными данный тип насоса способен обеспечить больший напор (при аналогичной мощности), но имеет меньшую глубину всасывания и производительность.

Для выбора станции нужно знать величину напора, который она должна развивать, и ее производительность при этом напоре.

Требуемый напор определяют так: допустим, на дальней от насоса точке водоразбора мы хотим получить напор в 20 м.в.ст. (метры водного столба) или 2 атм, при этом она находится на высоте 3 м относительно насоса, а гидравлическое сопротивление трубопровода между насосом и этой точкой водоразбора (методики расчета приведены в специализированной литературе) составляет 10 м.в.ст.

Таким образом, необходимый напор составит H = 20 + 3 + 10 = 33 м.в.ст. При этом мы хотим получить производительность на уровне 10 л/мин.

Теперь остается изучить характеристики насосов станций – специальные графики, отображающие зависимость производительности от развиваемого напора – и подобрать оптимальный вариант.

Объем гидроаккумулятора зависит от количества пользователей сети. Для 2-х человек будет достаточно 24-х литров, для 3-х или 4-х – 50-ти литров.

Если водой пользуются в течение длительного времени, например, для полива участка, лучше приобрести станцию с автоматикой давления.

Популярные модели ^

Мы составили мини-рейтинг самых популярных на отечественном рынке насосных станций, оптимальных по соотношению цена-качество.

Marina APM 100/25 ^

При мощности в 1100 Вт максимальная производительность насоса этой итальянской бытовой станции составляет 2,4 куб. м/ч.

Мы считаем, что это вполне приемлемые для загородного дома характеристики.

Благодаря специальному покрытию чугунного корпуса насоса его можно опускать в скважину на глубину до 25 м.

Стоимость станции – 12 тыс. руб.

Gardena 4000/5 Classic ^

Максимальная производительность этой станции составляет 3,5 куб. м/ч. При этом она довольно экономична: двигатель насоса имеет мощность в 0,85 кВт. Порадует покупателя и доступная цена – всего 9 тыс. руб.

Grundfos JP 2 PT ^

Данная модель предназначена для эпизодического применения на небольшом дачном участке.

Насос мощностью в 0,72 кВт способен поднять воду с глубины до 8 м, при этом его максимальная производительность составляет 3 куб. м/ч. Станция не предназначена для работы в регионах с жарким климатом. Цена – 8 тыс. руб.

AL-KO HWA 1300 F ^

Эта модель насосной станции предназначена для работы в скважине глубиной до 50 м.

Необходимые напор и производительность обеспечиваются насосом мощностью 1300 Вт. Модель снабжена реле давления и защитой от перегрева. Стоимость – 7,3 тыс. руб.

Karcher BP 4 Home & Garden ^

Надежная насосная станция от немецкого производителя, довольно популярна у отечественных потребителей.

Насос с электродвигателем мощность 0,95 кВт обеспечивает рабочую высоту в 8 м и производительность на уровне 3,8 куб. м/ч. Приблизительная стоимость оборудования составляет 11 тыс. руб.

Вихрь ACB-800/24 ^

Оптимальный вариант для небольшого одноэтажного дома или приусадебного участка площадью 0,6 – 1 Га с небольшим расходом воды.

Насос мощностью 0,8 кВт поднимает воду с глубины до 9 м, но имеет производительность всего 6 л/мин. Допускается эксплуатация станции при температурах наружного воздуха до 50 градусов. Покупка модели обойдется в 4,7 тыс. руб.

Belamos XK 08ALL ^

Насосная станция белорусского производства, обладает такими же, как и вышеописанная модель, характеристиками: мощность двигателя насоса – 800 Вт, максимальная производительность – 6 л/мин. Примерная стоимость – 4,9 тыс. руб.

Отзывы пользователей ^

Екатерина.

Более двух лет назад для водоснабжения дома и участка приобрели станцию Marina CAM 60/25. Все это время оборудование проработало без единого отказа, единственная серьезная проблема возникла с баком-гидроаккумулятором, в котором быстро порвалась мембрана. Найти запасную для данной модели оказалось невозможным. Вдобавок корпус бака быстро проржавел, так что в конце концов его пришлось заменить на бак от другой модели, для чего станцию пришлось немного переделать.

Оборудование следует устанавливать вне дома, иначе шум и вибрация во время включения насоса будут слишком дискомфортными. Производительность позволяет подключить душ, мойку, стиральную машинку, систему орошения и кран в сарае.

Александр.

Купил модель Grundfos MQ 3-45. Очень низкий уровень шума позволил установить оборудование в подполе дома. К недостаткам можно причислить высокую стоимость и повышенные требования к качеству воды (легко забивается песком и другими примесями). В целом работой модели очень доволен.

Иван.

Установил Джилекс Джамбо 60/35 П-24. Нравится и цена, и качество сборки. Производительность позволяет принимать душ одновременно с работой стиральной машинки. Напрягает отсутствие в комплекте обратного клапана, что, впрочем, характерно для всех моделей насосных станций.

Источник: pro8odu.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.

В том, как грамотно подобрать насосную станцию для обустройства дачного участка, разобраться поможет предложенная нами статья. Кроме ценных рекомендаций покупателям оборудования в ней приведен рейтинг лучших предложения на отечественном рынке.

Взаимодействие 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.

Использование выносного эжектора 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 давления в автономном водопроводе 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 гидроударов 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

Ролик #1. С каких глубин насосное оборудование способно поднять воду:

Ролик #2. Как самому собрать насосную станцию из бытового центробежного насоса:

Ролик #3. 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.

Хотите поделиться собственным опытом по использованию насосной станции, появились вопросы или обнаружили недоработки в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.

Источник: sovet-ingenera.com

Другие статьи по теме:

Как отрегулировать давление в гидроаккумуляторе Шланг для скважинного насоса Как создать вакуум Вихревой поверхностный насос Насосы виды Сборка насосной станции