Принцип работы насосной станции для дачи
Принцип работы насосной станции и ее устройство
Насосная станция позволяет повысить эффективность системы водоснабжения, безопасность оборудования и трубопроводов. Принцип работы насосной станции и ее комплексное оснащение обеспечивает защиту от внешних факторов и возможность бесперебойной подачи воды даже при отключении электроэнергии. При постоянном использовании, постоянном или долговременном проживании в частном доме, такая станция значительно повышает уровень комфорта.
Для того чтобы понять, как работает насосная станция для дачи или частного дома, следует подробнее рассмотреть ее устройство и основные функциональные элементы. Рассмотрим их последовательность по ходу движения воды.
- Водозабор, расположенный в скважине или колодце, оснащается фильтрующей сеткой, препятствующей попаданию в систему относительно крупных частиц примесей. Здесь же расположен обратный клапан для предотвращения обратного тока воды при снижении давления или прекращении работы насоса.
- Всасывающей магистралью называют участок трубопровода от водозабора до насоса.
- Работа центробежного насоса создает разрежение в трубопроводе, подающем жидкость от источника, что способствует ее интенсивному подъему, и избыточное давление в магистрали, ведущей к точкам водопотребления, для обеспечения тока воды по коммуникациям. Для оптимизации работы системы насос оснащается манометром и реле давления, настройки которого обеспечивают включение и отключение перекачивающего агрегата при достижении критических значений.
- Принцип работы насосной станции для дачи был бы непонятен без уточнения – настройки реле выставляются с учетом характеристик насоса, объема и необходимого давления в гидроаккумуляторе и других параметров.
- Системы оснащаются резервуарами, из которых осуществляется подача воды в трубопровод.
На фото схема устройства водоснабжения на базе насосной станции с гидроаккумулятором Таким образом принцип работы насосной станции для дома поэтапно выглядит следующим образом:
- При включении насоса вода поднимается из источника, заполняет систему и гидронакопитель до достижения определенного значения давления либо уровня. После этого насос отключается.
- При расходе воды (открытие крана, использование душа или водопотребляющей техники) давление либо уровень в системе снижается, что способствует подаче жидкости из камеры гидроаккумулятора/накопительного бака. Так расход воды из накопителя осуществляется вплоть до достижения критического значения давления/уровня. После этого вновь включается насос и цикл повторяется.
Преимущества насосных станций
Устройство насосной станции для дома позволяет обеспечить целый ряд преимуществ при использовании:
- возможность подачи воды при отсутствии электроснабжения,
- стабильность напора в системе,
- компактность и небольшой вес комплексного оборудования,
- возможность выбора места установки,
- экономичность эксплуатации за счет продления срока службы элементов системы водоснабжения и снижения расходов на электроэнергии благодаря своевременным включениям и выключениям перекачивающего агрегата,
- долговечность оборудования.
Напорные водонакопители (обычные емкости, расположенные на высоте, что обеспечивает возможность подачи воды в систему самотоком) все чаще заменяются на более современные и эффективные гидроаккумуляторы.
Схема насосной станции с накопительным баком и погружным насосом Принцип работы насосной станции водоснабжения в обоих случаях остается тем же. В то же время несомненными преимуществами гидроаккумуляторов является возможность размещения рядом с насосом (без подъема на высоту) и наличие камеры со сжатым воздухом, которая дает возможность настраивать значение избыточного давления и, соответственно, режим подачи воды в трубопровод. Кроме того, гидроаккумулятор лучше обеспечивает наличие и стабильность напора.
Типовые гидроаккумуляторы для насосных станций бюджетной и средней ценовой категории могут иметь небольшой объем. Если вместимость резервуара за вычетом объема сжатого воздуха будет составлять 25-40 литров, гидроаккумулятор сможет работать на систему, но расценивать его как возможность обеспечить большой запас воды на случай аварийного отключения системы уже нельзя. В большинстве случаев устройство насосной станции позволяет подключение дополнительного гидронакопителя без нарушений работы. Если в доме часто отключают электроэнергию, следует заблаговременно узнать, существует ли подобная возможность.
Принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором Тем не менее, напорный бак тоже имеет определенное преимущество. Его наличие позволяет выбрать менее мощный (а значит, и более дешевый) насос. Обратной стороной такого преимущества является низкая производительность маломощных перекачивающих агрегатов, а значит, наполнять резервуар он будет медленно, то есть, бак должен иметь большой объем.
Насосное оборудование
Современные производители предлагают отдельно погружные насосы или насосные станции с поверхностными насосами. Считается, что первый вариант оптимален для скважин практически всех типов, а второй подходит для колодцев и абиссинских источников (из-за минимальной ширины их обсадных труб и неглубокого расположения зеркала воды).
- Действительно, погружные модели обладают возможностью подъема воды даже с очень большой глубины (например, высота обсадной трубы артезианских скважин достигает 100 метров и более).
- В то же время поверхностные перекачивающие агрегаты удобны в обслуживании, их легко ревизировать и периодически осматривать. Однако в классической модификации такие модели способны обеспечить подъем жидкости с глубины 8-9 метров максимум.
Основной дилеммой является сочетание большой высоты подъема с небольшой производительностью и достаточно скромными напорными характеристиками у погружных моделей и хорошая производительность и напор в сочетании с возможностью использования только для неглубоких источников у поверхностных агрегатов.
Дополнительную информацию о схеме подключения насосной станции для частного дома или дачи вы можете найти в другой статье.
Если вам интересно, какие бывают баки для душа с подогревом и без него, то рекомендуем ознакомиться с нашим материалом на эту тему.
Компромиссом могут стать эжекторные модели. Эжектор обеспечивает образование разреженной зоны в трубопроводе за счет разницы давлений. Последнее возникает следующим образом: в упрощенном виде эжектор представляет собой конусообразное устройство, двигаясь по которому жидкость увеличивает скорость по мере сужения просвета. В зоне высокой скорости потока образуется разреженность, которая через дополнительное отверстие или патрубок захватывается жидкость из внешней среды.
Важно: Следует учитывать при выборе модели, что эжектор насосной станции может быть выносным или встроенным.
Оснащенный внешним эжектором, который непосредственно опускается в водоисточник, насос способен поднимать воду с большей глубины (в зависимости от мощности перекачивающего агрегата и конструкции эжектора – до 25-40 метров). Выносные эжекторы более эффективны и обычно отличаются по конструкции, представляя собой две параллельный трубы (одна из них может быть заменена гибким шлангом) – вакуумно-нагнетающую и основную. Но они также чувствительны к песку в воде и другим загрязнениям.
Насосная станция с внешним эжектором К недостаткам эжекторных станций со встроенным устройством часто относят повышенный уровень шума во время работы, однако он может стать заметной помехой только в том случае, если насосная станция размещается на открытом пространстве и близко к окнам дома. При установке в специальной постройке (которая часто необходима для защиты оборудования от промерзания зимой) теплоизоляция также выполняет и роль шумопоглотителя. Устроить звукоизоляцию помещения при установке оборудования в подвале так же не составит труда и не потребует чрезмерных затрат. Нужно отметить, что увеличение высоты подъема при использовании оборудования с встроенным эжектором не происходит, но возрастает производительность.
О том, как выбрать насосную станцию для дачи, более подробно мы рассказали в отдельной статье.
Если в процессе ее эксплуатации возникнет необходимость в ремонте, то вам будет полезен наш материал, в котором разобраны стандартные неисправности и даны рекомендации по их самостоятельному устранению.
Информацию про самостоятельную чистку колодца вы найдете на этой странице http://okanalizacii.ru/vodosnabzhenie/kolodec/kak-pochistit-svoimi-rukami.html. Описаны технологии и необходимые приспособления для работ.
Автоматические системы управления
Наличие автоматических систем управления заметно увеличивает стоимость насосной станции, поэтому целесообразность такого оснащения определяется индивидуально. Специалисты рекомендуют устанавливать датчики контроля и автоматические регуляторы при постоянном использовании системы водоснабжения.
Автоматика может обеспечить защиту от различных факторов, например, от так называемого «сухого хода», когда при снижении уровня жидкости насос захватывает воздух, насосная станция работает рывками, перекачивающий агрегат перегревается. Кроме того, востребованной оказывается защита от:
- повышения температуры (перегрева) насоса,
- перепадов напряжения в питающей сети и пр.
На видео можно посмотреть как устроена насосная станция и описание ее работы.
Насосная станция для дачи – принцип работы, схема установки, лучшие производители
Насосная станция для дачи, принцип работы и схема установки которой описаны ниже в статье, – устройство, необходимое на каждом дачном участке для бесперебойной подачи воды и работы канализации, а чтобы она правильно функционировало, необходимо знать, какие есть виды насосных станций, чем они отличаются, какие неисправности характерны, какого производителя лучше выбирать…
Насосная станция для дачи – принцип работы, схема установки
Независимо от того, какой марки выбрана насосная станция для дачи, принцип работы и схема установки ее будут примерно одинаковы, как и основные комплектующие данного оборудования, – как правило, в состав насосной станции входит:
- Двигатель;
- Насосный механизм;
- Кабель и клеммы, отвечающие за заземление;
- Бак напора, оснащенный мембраной;
- Реле давления.
Чтобы процесс подачи воды функционировал максимально качественно, следует обращать внимание на такие дополнительные элементы конструкции, как обратный клапан, который предотвращает поломку станции в случае сухого хода, входящий фильтр съемного типа, предотвращающий засорение насосного механизма и легко чистящийся, наличие бака (особенно актуально для тех построек, где не редки перебои с электроэнергией), дающего возможность сделать запас воды на некоторое время. Стоит отметить, что модели с баком имеют более масштабные габариты, поэтому перед приобретением продумайте, где такую насосную станцию лучше расположить.
обязательно определите место для насосной станции
Выбор места, где насосная станция без бака или с баком будет располагаться, в основном зависит от условий ее эксплуатации, – если речь идет только о сезонном использовании агрегата, то установить его можно в любом месте, а единственное условие, чтобы неподалеку располагался источник воды (колодец, скважина или естественный водоем). Чтобы обеспечивать водой постройку круглогодично, необходимо продумать систему защиты насосной станции от низких температур других неблагоприятных погодных условий, поскольку температура в трубах не должна опускаться ниже ноля градусов. Трубы и источник воды, являющиеся частью системы водоснабжения, необходимо утеплить.Выбор насосной станции зависит также от того, на какую глубину она будет установлена, – большинство моделей рассчитаны на глубину не более7-10 метров, а при установке глубже отрицательно скажется на напоре в трубах. Если же вблизи вашего участка нет неглубоких водоемов, следует остановить выбор на таком агрегате, как мотопомпа, а ее вариация – мотопомпа бензиновая для грязной воды – не только обеспечит дом водой, но позволит откачивать с участка грязную воду.
Кроме разрешенной глубины следует учитывать такой параметр, как скорость выработки воды, – она должна быть не менее 1,7 м³/час.
Виды насосных станций для дачного участка
Насосная станция для дачи, принцип работы, схема установки которой не потребуют от владельца особых навыков, имеет несколько вариантов моделей, каждая из которых имеет свои особенности, достоинства и недостатки.
- Отличаться станции для закачки воды могут по таким параметрам, как:
- Тип насосного механизма;
- Основные технические показатели;
- Материал, из которого изготовлен корпус;
- Объем гидроаккумулятора;
- Глубина забора жидкости;
- Наличие опций;
- Производитель;
- Цена.
По типу насоса насосная станция может быть оборудована поверхностным или глубинным насосом. Вариант с поверхностным типом используется, как правило, для забора воды из источника небольшой глубины (не более 7 м), создает хороший напор, но имеет низкий показатель производительности. Чтобы запустить насосную станцию такого типа, понадобится полностью затопить водой всасывающую поверхность. К недостаткам таких моделей относится также сильный шум во время работы.
Станции с глубинным типом насоса лучше выбирать с помощью специалиста, так как при выборе следует учитывать несколько важных факторов, таких, как источник воды, необходимая высота поднятия жидкости, показатель давления в системе. Использовать такую насосную станцию следует, когда глубина источника превышает7 метров.
Что касается технических показателей, то в первую очередь здесь следует обращать внимание на мощность насоса, его производительность и силу напора. Виды насосных станций для дачи должны обладать мощностью от 0,6 до 1,5 кВт, а производительность и напор – величины взаимозависимые, поэтому их показатели, как правило, оформляются в виде графика и прилагаются к инструкции.
инструкция для насосной станции
К важным дополнительным функциям можно отнести наличие защиты от сухого хода, а также от перегрева, что заметно увеличивает срок эксплуатации насосной станции, но и стоимость ее растет.Популярные бренды и их особенности
Выбирая такое оборудование для дачного участка, как насосная станция для дачи, принцип работы, схема и наличие дополнительных опций играют, конечно, значимую роль, однако ориентироваться следует также на производителя данной техники. Оттого, насколько надежный и качественный бренд выбран, будет напрямую зависеть, как работает насосная станция и сколько лет она прослужит.
Среди самых актуальных торговых марок, занимающихся изготовлением насосных станций для дачи, следует выделить следующие:
чтобы посмотреть модели и описание, кликните по вкладке
Среди других известных брендов можно назвать такие, как Karcher, Акваробот, Вихрь, BELAMOS, Wilo Jet, – каждая из марок имеет особенности и преимущества. Выбирая технику или оборудование для дачи, будь то насосная станция или, например, дровокол гидравлический, обязательно внимательно изучайте как основные характеристики агрегата, так и его дополнительные опции.
Разбираем принцип работы насосной станции и его реализацию в различных конструкциях
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. 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.
Основные принципы работы насосной станции
Принцип работы насосной станции достаточно простойЧтобы организовать водоснабжение в частном доме, понадобится насосная станция, включающая в себя компактный блок из гидробака, блок автоматики и электронасос. Принцип ее работы заключается в слаженной работе электронасоса (поверхностного), гидроаккумулятора с ниппелем, манометра, реле давления и соединительной арматуры. Чтобы устройство забирало воду, устанавливают всасывающую трубу. Агрегат должен быть обязательно оснащен встроенным фильтром и клапаном.
Описание работы гидроаккумулятора
Это накопительное устройство. Оно представляет собой специальную металлическую герметичную емкость, в состав которой входит эластичная мембрана и объем жидкости, имеющий определенное давление. Прибор следит за тем, чтобы давление в системе оставалось стабильным. Его регулировка позволяет предотвратить преждевременный износ насоса.
Понять принцип работы насосной станции можно из представленной иллюстрации Благодаря гидроаккумулятору насос защищен от возможных ударов, а при отсутствии напряжения он обеспечивает наличие небольшого количества воды про запас.
Бак из мембран гидронасоса запасает воду, поэтому в момент открытия крана насос включается только тогда, когда ее запас закончился. Каждый отдельный прибор отличается определенной нормой включений за один час. Гидроаккумулятор обеспечивает его запасом неиспользованных включений.
Принцип работы устройства:
- Специальная мембрана разделяет корпус на две камеры. В одной хранится вода, в другой находится воздух.
- Водяная камера-мембрана предотвращает соприкасание жидкости с поверхностями корпуса, сделанными из металла.
- Благодаря наличию пневмоклапана происходит регулирование давления. Вода проникает в аккумулятор при помощи специального присоединительного патрубка на резьбе.
Важно, чтобы устройство можно было легко разобрать, если понадобится ремонт. Одним из важных условий слаженной работы гидроаккумулятора и всей системы является совпадение диаметров трубопровода и патрубка, отвечающего за напор. Когда благодаря насосу вода попадает в мембрану, устройство следит за порогом давления и в нужный момент отключает прибор при помощи реле.
Особенности устройства
Автоматика отслеживает давление в системе, по мере необходимости следит за включением и выключением двигателя давления гидронасоса. Именно поэтому блок управления состоит из манометра и реле. Манометр предназначен для контроля текущего давления, а реле занимается управлением насоса.
Основным элементом реле являются две пружины: одна замыкает контур при низком давлении, вторая контролирует максимальное давление.
Покупая устройство, следует проверить, есть ли в наличии контролер потока. Он необходим для того, чтобы предохранить двигатель от перегрева, если в водозаборе отсутствует жидкость. Каждый отдельный компонент должен работать исправно и слаженно с другими устройствами.
Перед началом эксплуатации насосной станции следует сделать проверочный запуск Насосная станция состоит из:
- Выходного штуцера;
- Заливного отверстия;
- Входного штуцера;
- Сливного отверстия;
- Электрокабеля с вилкой;
- Блока автоматики;
- Гидроаккумулятора;
- Манометра;
- Реле давления;
- Шланга.
Заводская компоновка предполагает, что в состав агрегата входит поверхностный гидронасос. Бытовая станция, подкачивающая воду, является комплексом устройств: при выходе из строя одного она перестанет работать исправно. Насосное оборудование можно сделать своими руками. Но лучше приобрести заводскую версию системы.
Параметры системы автоматического водоснабжения
Неотъемлемый этап строительства дома за городом – обустройство системы водоснабжения. Самое простое решение – подключиться к централизованному водопроводу. Но такая возможность есть не у всех. Именно поэтому важно знать, как правильно организовать автономную систему.
Станция автоматического водоснабжения является оборудованием, в состав которого входят резервуар-гидроаккумулятор, насос, манометр и автоматика.
Ключевой компонент – насос. Именно благодаря ему возможна выкачка воды из скважины или колодца. При выборе станции водоснабжения следует обращать внимание на ее параметры:
- Производительность;
- Мощность;
- Тип насоса;
- Уровень давления;
- Объем гидроаккумулятора;
- Система защиты от сухого ухода.
Насосную станцию лучше установить в сухом месте, куда можно легко и быстро получить доступ К преимуществам автономной системы водоснабжения можно отнести большой выбор устройств. Но стоит учитывать, что каждый бренд имеет свои недостатки. Модель нужно выбирать исходя из потребностей: глубины скважин и частоты использования станции.
Схема сборки станции
Если в наличии есть гидроаккумулятор, можно собрать устройство самостоятельно. Перед началом работ необходимо ознакомиться с принципами, по которым оно работает. При открытии крана вода поступает из гидроаккумулятора. Давление в баке снижается, это приводит к тому, что срабатывает автоматика.
Одним из основных элементов здесь является гидроаккумулятор. Его устанавливают для того, чтобы накапливалась вода и регулировался ее напор в системе.
Отсутствие накопительного бака приведет к постоянному включению и отключению насоса. Сделать насосное оборудование с погружным прибором можно самостоятельно. Для этого его необходимо соединить с накопительным баком.
Перед сборкой насосной станции следует посмотреть обучающее видео Схема создания:
- Накопительный бак необходимо оснастить блоком автоматики и манометром.
- Для соединения гидроаккумулятора и насоса используют трубы.
- Насос оснащают обратным клапаном, который предотвращает возвращение воды в источник.
- Выполняют подключение к разводке по потребителям.
Перед тем как начинать собирать насосную станцию, необходимо изучить ее технические характеристики. Алгоритм сбора будет зависеть от особенностей расположения дома, глубины скважины и пр. Следует заметить, что поверхностная станция отличается от устройства с погружным насосом, поэтому с моделью необходимо определиться заранее.
Насосная станция идеально подходит для дачи и дома, в котором нет возможности подключиться к централизованному отоплению. Устройство автономного действия позволит пользоваться водой без дополнительных усилий и контроля работы прибора. Водяной насос обеспечивает бесперебойное поступление воды из скважины или колодца. Для правильной подкачки воды необходим гидроаккумулятор. Станцию можно сделать самостоятельно. Но перед началом работы следует узнать, как устроена система.
