Вы будете удивлены, но частный дом можно оборудовать таким образом, что жить в нём станет намного комфортнее, чем в городской квартире. Одним из преимуществ является возможность пользоваться водопроводом с одинаковым удобством. Чтобы получить воду, достаточно просто открыть кран, что в значительной степени соответствует современным требованиям к загородной инфраструктуре. Согласны?
Это не просто мечта, доступная лишь избранным. Чтобы реализовать подобные планы в системе водоснабжения, достаточно установить насосную станцию. Она существенно облегчит выполнение множества трудоемких задач. Однако для правильной установки и обслуживания этого оборудования требуются определённые знания о его конструктивных особенностях.
В нашей статье вы найдете полезную информацию о том, как правильно использовать насосные станции. Мы расскажем о принципах их работы и предоставим рекомендации по установке. В дополнение к этим знаниям мы подготовили доступные схемы, фотографии и видеоматериалы.
Краткое содержание статьи
Устройство станции подачи воды
Для организации подачи воды в частном доме в магазинах доступны насосные станции, представляющие собой компактный блок, состоящий из гидробака, автоматического управления и электронасоса. Также можно самостоятельно собрать такую установку из отдельных компонентов.
Оба подхода приемлемы, но более целесообразно приобрести готовый комплект с гарантией от производителя, так как это обойдется дешевле и окажется удобнее в будущем обслуживании.
Ключевые компоненты
Насосная станция, собранная на заводе, отличается от обычного поверхностного насоса тем, что в ней интегрирована система управления, реагирующая на изменения давления в системе.
Насосные станции позволяют автоматизировать работу водоснабжения. Автоматизированная система управления запускает и останавливает процесс перекачки без вмешательства человека.
Системы на основе поверхностных насосов предназначены для забора воды из мелких источников и открытых водоемов.
Максимальная глубина забора воды насосами без использования внешнего эжектора колеблется от 6 до 12 метров, в зависимости от характеристик конкретного устройства.
Ограничения по глубине откачки определяют область применения таких насосных станций.
Поверхностные насосные установки часто применяются в роли вспомогательного оборудования для перекачивания воды из накопителей к точкам водозабора.
Вы можете приобрести насосную станцию как в собранном виде, так и в виде комплекта для самостоятельной сборки. В состав системы должны входить насос, гидробак, манометр и реле давления или автоматический блок управления.
Если вам нужно забирать воду из скважин глубже 25 метров, в системе автоматизированного водоснабжения следует использовать погружной насос вместо поверхностного.
Гидробак для такой системы может располагаться в кессоне или внутри дома.
- Стандартная комплектация насосной станции.
- Откачка воды из абиссинского колодца.
- Работа насосной станции в системе водоснабжения колодца.
- Перекачка воды из открытых водоемов с помощью насосной станции.
- Транспортировка насосной станции.
- Стандартные комплектующие.
- Система с погружным насосом.
- Гидробак и автоматическое управление в кессоне.
В состав насосной станции входят следующие важные элементы:
- Поверхностный электронасос.
- Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой мембраной.
- Манометр.
- Реле давления.
- Соединительная арматура.
Для подачи воды к насосной системе подключается трубопровод с обратным клапаном и сетчатым фильтром. Из выходного отверстия установки магистраль выводит перекачиваемую жидкость к точкам расхода. В случае наличия встроенного фильтра и клапана, подключение дополнительного всасывающего шланга не требуется.
Насосная станция состоит из комплекса оборудования: гидробака, реле давления, манометра и самого поверхностного электрического насоса. Если существует риск работы устройства в условиях «сухого хода», имеет смысл выбирать насосы-автоматы, оснащенные контроллером потока и системой автоматического управления.
Гидравлический мембранный бак с центробежным насосом позволяет поддерживать давление в водопроводной системе коттеджа на уровне 1,5 атмосферы. Это вполне достаточно для стабильной работы бытовой техники, используемой в частных домах. При этом многие модели гидроаккумуляторов могут выдерживать давление до 4,5 атмосфер, что более чем достаточно даже для многоэтажных коттеджей.
Автоматические насосные станции компактны и не требуют глубокого фундамента для установки. Наиболее габаритный элемент – это бак для хранения воды. Однако для монтажных работ требуется выделить отдельное помещение, так как в процессе работы оборудование издает шум. Обычно такие системы устанавливаются на первом этаже или в подвале, где удобнее всего их обслуживать.
Чем больше объем гидроаккумулятора, тем реже требуется включение насоса, что способствует уменьшению его износа.
Одним из недешевых, но разумных решений для размещения оборудования может стать кессон. В нем можно установить полную систему агрегатов либо насос с автоматикой, при этом гидробак располагается в доме. Более бюджетным вариантом может стать установка павильона на даче для защиты от атмосферных воздействий.
Функции и особенности блока управления
Автоматика насосной станции отвечает за контроль давления в системе и управление работой гидронасоса, включая и отключая его при необходимости. Для этих целей в комплект входят манометр и реле. Манометр отслеживает текущее давление, а реле управляет насосом.
Основные элементы реле – это две пружины. Одна из них настроена на замыкание цепи при минимальном давлении в гидробаке, а другая – на размыкание, когда давление достигает максимума.
Реле давления автоматически активирует насос, когда падение давления достигает 1,4 бара, и отключает его, как только максимальное значение, установленное производителем, достигается. Не рекомендуется изменять заводские настройки реле, так как они оптимизированы для характеристик запорного оборудования.
При приобретении насосной станции для контуров с возможностью кратковременной работы без воды стоит обращать внимание на наличие устройства контроллера потока.
Контроллер предназначен для защиты двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в системе. В таких устройствах блок управления реагирует не на максимальные значения давления, а на снижение потока.
Для автоматизации операций по запуску и отключению насоса установка обеспечивается реле давления. В системах водоснабжения реле используется только совместно с гидроаккумулятором.
Реле давления – это двухконтактное устройство для переключения электрических цепей, одна из которых срабатывает при достижении верхнего предела давления и выключает насос, другая активируется при падении давления ниже установленного уровня.
В случае появления риска работы устройства без воды (так называемый «сухой ход») стоит оснастить станцию автоматическим блоком: он отключит насос при возникновении подобной ситуации.
В отличие от реле давления автоматический блок не отключает систему при достижении минимального давления, а плавно отключает её через 15 секунд при снижении расхода до критической отметки.
Реле давления в конструкции насосной станции.
Внешний вид контрольного устройства.
Особенности работы блоков управления.
Специфика функционирования автоматического блока.
Чтобы правильно выбрать насосную станцию для дачного участка, ознакомьтесь с нашей статьей. Мы предложили не только ценные рекомендации для покупателей, но также представили рейтинг лучших моделей на отечественном рынке.
Взаимодействие насоса и гидроаккумулятора
Объем мембранного бака следует подбирать с учётом потребления воды. Для пары достаточно модели на 25–40 литров, а для больших семей лучше выбирать устройства от 100 литров.
Баки объемом менее 15 литров рекомендуется приобретать только для временного использования на даче, так как мембрана в них быстро изнашивается из-за частых циклов подкачки воды.
В гидробак в норме закачивается воздух через ниппель (воздушный клапан) для создания давления 1,5 атмосферы. В процессе работы вода заполняет мембрану, сжимая воздушное пространство. При открытии крана сжатый воздух выталкивает воду.
Считается, что чем больше объём бака, тем дольше сможет работать насосное оборудование, так как число циклов включения и отключения сокращается. Однако большие емкости могут стоить довольно дорого.
По правилам, гидробак выбирается исходя из расчетов, заглянув в идеи о значениях давления включения и выключения, а также реальном расходе воды при одновременно открытых точках водозабора.
Резервуар в гидравлическом баке обычно занимает около одной трети от общего объема, остальная часть предназначена для сжатого воздуха, который необходим для поддержания постоянного давления в трубопроводах.
Если гидроаккумулятор используется для уменьшения связанных с водоснабжением рисков, его можно подбирать kleiner размера. Важно не только количество жидкости, но и наличие мембраны и воздуха позади неё, которые помогут сгладить резкие изменения давления.
Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (например, для 20–25 литров лучше подбирать насос с мощностью 1,5 м3/ч, для 50-литрового – 2,5 м3/ч, а для 100-литрового – не менее 5 м3/ч).
Автоматическая насосная станция функционирует в двух циклах:
- Сначала насос закачивает воду в гидроаккумулятор из источника, создавая в нём избыточное давление воздуха.
Конструкция гидроаккумулятора для систем водоснабжения крайне проста. Он состоит из металлического корпуса и герметичной мембраны, которая делит внутреннее пространство на две секции: одна заполняется воздухом, а в другую насос подает воду.
Насос начинает закачивать воду в мембранный бак, только когда давление в системе снижается до примерно 1,5 атм. При достижении максимального предела давления насос отключается (+).
После заполнения гидроаккумулятора реле прекращает работу насоса. Когда кран в умывальнике открыт, давление воздуха на мембрану ведет к тому, что вода начинает постепенно поступать в систему. Как только бак опустошается до такой степени, что напор становится недостаточным, насос снова включается, начиная цикл работы насосной станции заново.
Когда бак пустой, мембранная перегородка сжимается и прижимается к фланцу входного патрубка. В момент включения гидронасоса мембрана расправляется под воздействием водяного давления, сжимая воздушное пространство и увеличивая в нем давление. Это взаимодействие между воздухом и водой через изменяющийся барьер является основным принципом работы мембранного бака насосной станции.
Объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения определяется размерами и сложностью самой системы. В простейших расчетах объем потребляемой воды делится на предполагаемое количество включений.
Для небольших систем, характерных ограниченными размерами, выпускаются вертикальные бачки объемом от 6 до 10 литров без дополнительных опор.
Для водоснабжения небольших семей (например, из двух или трех человек) в конструкции включаются гидробаки объемом до 50 литров. Эти сосуды имеют горизонтальную форму с опорными ножками и площадкой для размещения насоса сверху.
Для систем, использующих погружные насосы для забора воды из скважин на глубину более 25 метров, необходимы гидробаки объемом свыше 50 литров, чтобы уменьшить количество включений. Это вертикальные устройства на опорах вместимостью от 50 до 750 литров.
Критерии выбора оборудования
Заводские насосные станции часто используют поверхностные гидронасосы, которые могут иметь внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы также могут работать и с погружными насосами, но в этом случае их называют «насосными системами».
При совместной работе с мембранными баками объемы могут быть меньше, чем у гидробаков для систем с погружными насосами, так как последние имеют меньше допустимых включений в час по сравнению с поверхностными насосами.
Насосные станции, полностью готовые к эксплуатации и собранные на заводе, нужно лишь подключить к соответствующим трубопроводам и электросети (+).
Поверхностные насосы, оснащенные внутренним эжектором, имеют серьезные ограничения касательно глубины забора воды. Они способны поднимать воду только с глубины 7–8 метров, но при этом обеспечивают мощный водяной напор со столбом воды от 40 до 60 метров (4–6 бар).
Внутреннему эжектору не страшны воздушные пробки: они сначала прокачивают воздух без негативных последствий, после чего начинают нагнетать в систему собственно воду.
Главный недостаток насосов с внутренним эжектором заключается в высоком уровне шума во время работы. Если это оборудование планируется устанавливать в жилом доме, настоятельно рекомендуется делать это в помещениях с хорошей звукоизоляцией.
Использование выносного эжектора позволяет забирать воду с глубины до 50 метров. Такие насосы более экономичны, однако их КПД не превышает 40%. Тем не менее, они работают значительно тише, чем модели с встроенным эжектором.
Выбор типа насосного оборудования для станции определяется качественными характеристиками среды, которую необходимо перекачивать:
Для дач и небольших частных коттеджей, подключенных к централизованным водопроводным системам, используют насосные станции с вихревыми насосами.
Для заборки воды из открытых водоемов и колодцев предпочтительны насосные станции с самовсасывающими центробежными насосами.
В схемах водоснабжения, где насос предназначен для перекачивания воды от накопителя к потребителям, используют центробежные агрегаты.
В системах, требующих повышения давления, подходят многоступенчатые насосы в формате насосных станций.
Определение места для станции водоснабжения
При выборе места для насосной станции следует учитывать характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтального трубопровода между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 метр.
Если планируется расстояние более десяти метров, насос должен быть с увеличенной глубиной всасывания.
Автоматическую воду для системы автономного водоснабжения можно разместить:
- на улице в кессоне рядом со скважиной;
- в специально построенном утепленном павильоне для насосного оборудования;
- в подвале дома.
Стационарная установка на улице подразумевает создание кессона и прокладку от него напорной трубы в коттедж ниже уровня промерзания грунта. При организации постоянно работающего трубопровода необходимо укладывать его ниже глубины сезонного промерзания.
Для временных летних магистралей во время проживания на даче трубопровод прокладывается на глубине не менее 40 — 60 см или даже на поверхности.
Теплый, вентилируемый подвал с хорошей звукоизоляцией является идеальным местом для монтажа насосной станции, так как зимой там трубы с водоснабжением не замерзнут (+).
Если станцию установить в подвальном помещении, не нужно беспокоиться о замерзании насоса зимой. Достаточно провести всасывающую трубу ниже границы промерзания, чтобы предотвратить ее замерзание в сильные морозы.
Иногда скважину бурят прямо в доме, что значительно сокращает длину трубопровода. Однако в некоторых коттеджах такая процедура невозможна.
Установку насосных станций в отдельном здании можно производить лишь при условии, что оборудование будет эксплуатироваться в теплое время года. Для регионов с суровыми зимами такой вариант требует утепления или организации системы отопления. Оптимально монтировать насосную станцию непосредственно в отапливаемом доме.
При выборе места для станции водоснабжения важно учитывать температурные пределы, указанные в паспорте устройства от производителя:
На открытых площадках насосные станции могут работать только при положительных температурах, не превышающих +40 — 45 °C.
Для откачки воды из мелких скважин, колодцев и открытых водоемов компактные насосные станции устанавливаются временно и после работы перемещаются в закрытые помещения.
Для размещения станции вне дома на период рабочего сезона можно использовать крытый, но неотапливаемый павильон, бытовку, сарай, колодезный домик и подобные сооружения.
Постоянная установка насосной станции в помещении рекомендуется проводить в котельной, так как во время работы оборудование может создавать шум.
Запрещено устанавливать насосную станцию в помещениях, которые могут быть подтоплены весной или осенью в результате паводков.
Если грунтовые воды находятся на низком уровне и нет риска паводковых затоплений, насосную станцию можно разместить в оборудованном кессоне.
Круглогодичное использование приямков, не находящихся ниже уровня промерзания горных пород, недопустимо. Это будет эквивалентно установке на улице.
В завершении сезона необходимо полностью слить воду из насосной станции, находящейся в неглубоком приямке, а также из всасывающей и водоподающей труб.
Период для эксплуатации насосной станции
Откачка в летнее время из неглубоких источников воды
Установка насосной станции в домике колодца.
Стационарное размещение оборудования в котельной дома.
Непригодные места для установки станции.
Использование кессона для работы насосной станции.
Работа с приямками под насосные агрегаты.
Временное размещение станции в углубленном боксе.
Параметры давления в гидроаккумуляторе
Для корректной работы санитарно-технических устройств в водопроводе коттеджа необходимо поддерживать давление на уровне 1,4–2,6 атмосферы. Чтобы мембрана гидроаккумулятора не изнашивалась слишком быстро, производители советуют устанавливать внутри него давление на 0,2–0,3 атм выше уровня водопровода.
Давление в водоснабжении одноэтажного дома обычно составляет 1,5 атм. От этой величины и необходимо отталкиваться при регулировке параметров гидробака. Однако для более крупных зданий давление следует увеличить, чтобы обеспечить поступление воды во все дальнейшие от стояка краны. Здесь потребуются сложные гидравлические расчеты, принимающие во внимание длину и конфигурацию трубопроводов, а также количество и тип сантехнических приборов.
Для упрощенного расчета необходимого давления для внутридомового водопровода можно воспользоваться формулой:
(H+6)/10,
где «H» — это высота от насоса до самой высокой точки подачи воды в сантехнику на верхнем этаже дома.
Если рассчитанное давление в автономной системе водоснабжения окажется выше предельно допустимых значений для установленных сантехнических и бытовых приборов, это может привести к их поломке. В такой ситуации необходимо рассмотреть возможность изменения схемы разводки водопроводных труб.
Регулировка давления в воздушном пространстве гидроаккумулятора осуществляется через специальный клапан, с помощью которого можно либо стравить избыточный воздух, либо подкачать его с помощью автомобильного насоса.
Возможные неполадки в работе установки
Если насос слишком часто переключается на включение и отключение, следует незамедлительно проверить уровень давления воздуха в гидроаккумуляторе. В случае его недостатка потребуется подкачка. Однако этот метод будет эффективен только при условии, что мембрана и корпус бака находятся в исправном состоянии. В противном случае помощь специалистов из сервисного центра будет необходима.
Как правило, ниппель для подкачки воздуха располагается на стороне, противоположной вводу воды в бак, но также возможна установка сбоку.
Если на ниппеле клапана для воздуходувки появляются водяные капли, необходимо немедленно отключить гидроаккумулятор от системы водоснабжения. Это является явным признаком повреждения мембраны, которую необходимо заменить. Попадание воздуха в водопроводную систему частного дома через мембранный бак недопустимо.
Если насос полностью отказывается включаться, стоит обратить внимание на настройку реле давления. Иногда оно может быть установлено на слишком высокое значение. Также возможна ситуация с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к активации защиты от работы без воды.
Достоинства насосного агрегата с гидробаком
Насосная установка играет ключевую роль в автономной системе водоснабжения. Она отвечает за подачу воды из скважины или колодца, а дальнейшее распределение осуществляется с помощью самого насоса, водонапорного бака или гидроаккумулятора.
Гидропневматическая установка и водонапорная емкость созданы для обеспечения стабильного давления в внутренней системе водоснабжения.
Использование только одного насоса для подачи воды в дом связано с множеством трудностей. В таком случае насосное оборудование вынуждено постоянно включаться и отключаться, что значительно сокращает его срок службы. Кроме того, при отключении электроэнергии жилье оказывается без воды.
Чтобы продлить срок эксплуатации насосов и обеспечить запасы воды в случае непредвиденных отключений электричества, в систему водоснабжения добавляют дополнительный накопитель. Это может быть как водонапорный бак на чердаке, откуда вода подается самотеком, так и гидроаккумулятор, который поддерживает нужный напор в системе.
В обоих случаях насос с целью создания запаса воды в баке включается в работу. Однако во втором варианте наполнение происходит автоматически при помощи системы управления, следящей за параметрами давления. При этом накопительный бак создает запас воды на случай отключения электричества, а система с гидробаком перестанет функционировать без электроэнергии.
Тем не менее, накопитель в заполненном виде имеет значительный вес, и при установке на чердаке необходимо позаботиться о дополнительном укреплении перекрытия и теплоизоляции.
Использование мембранного бака представляет собой более удобное и рациональное решение. Работа системы водоснабжения с такой насосной станцией основывается на поддержании искусственного давления в трубах. Насос, отвечающий за подачу воды из источника, включается лишь для заполнения резервуара, после чего вода подается в систему благодаря сжатому воздуху.
Гидронасос, установленный в подвале насосной станции, работает на всасывание и может применяться только при неглубоких водоносных слоях или скважинах с естественным давлением воды.
По сравнению с системой с расширительным баком гидропневматическая установка является более компактной. К тому же использование мембранного гидроаккумулятора исключает возможности гидроударов в системе и обеспечивает стабильное давление в водопроводе, что также упрощает обслуживание системы водоснабжения в частном доме.
Единственным минусом насосных систем с гидроаккумулятором является зависимость от электричества. Существует вероятность, что бак со stored water может иметь небольшой объем от 25 до 50 литров, что приводит к частым включениям насоса для его заполнения, а в случае отключения электроэнергии запаса воды может не хватить надолго. Чтобы избежать подобных ситуаций, целесообразно обзавестись автономным генератором.
Выводы и полезное видео по теме
Ролик #1. Подъем воды из каких глубин способен насос:
Ролик #2. Как самостоятельно собрать насосную станцию из бытового центробежного насоса:
Ролик #3. Принципы работы гидроаккумулятора в насосной станции:
Автоматизированные автономные системы водоснабжения позволяют жильцам загородного дома избежать лишних хлопот, связанных с переноской воды в ведрах. Благодаря простоте конструкции насосные станции легко монтировать и обслуживать.
Установка такого оборудования доступна практически каждому. Более того, существует множество конфигураций насосных установок разных типов с гидроаккумуляторами, так что для каждого коттеджа можно подобрать оптимальный вариант.
Если у вас есть личный опыт использования насосной станции, возникли вопросы или вы заметили недоработки в статье, оставляйте комментарии в специальном блоке ниже.
