Насосная станция представляет собой сложную инженерную конструкцию, состоящую из множества устройств, которые совместно выполняют задачу автономного водоснабжения конкретного объекта. Основная их функция заключается в минимизации проблем, связанных с перекачиванием жидкости.
Как выбрать насосную станцию: системный подход к водоснабжению загородного дома
Если вы провели летний дачный сезон, вынося ведра воды из колодца или накачивая воду из колонки, а также если ваша текущая насосная станция начала часто выходить из строя, самое время задуматься о приобретении нового устройства. Особенно это актуально, поскольку осенью в большинстве магазинов можно найти скидки на подобную технику. Мы расскажем, на какие критерии, помимо цены, важно обратить внимание при выборе поверхностной насосной станции.
Поверхностная насосная станция предназначена для перекачивания воды из колодца или другого источника, расположенного вблизи дома. Она обеспечивает водоснабжение загородного дома, в большинстве случаев не уступающее по качеству городскому. Это подразумевает, что давление воды будет достаточным для использования душа, туалета, а также для работы бытовой техники, такой как стиральные и посудомоечные машины, водонагреватели и мойки высокого давления, а также для подключения летнего водопровода или автоматических систем полива.
Конструкция насосной станции включает в себя поверхностный (не погружной) насос с электродвигателем, бак-гидроаккумулятор и реле давления. Последнее управляет включением и отключением двигателя, активируя его или останавливая при достижении определенных значений давления. Обычно, если не задано иное, запуск двигателя происходит при давлении около 1,5-1,6 бар, а отключение — при достижении давления в 3 бар.
Реле давления могут быть как механическими, так и электронными. Электронные реле чаще всего оснащены панелью управления и световой индикацией. Они могут иметь датчик сухого хода, который отключает насос при отсутствии воды в источнике, например, когда колодец обмелел или вся вода была выкачана и не успела восстановиться. Эти реле называются блоками автоматики, и их преимущество в том, что нет необходимости дополнительно приобретать реле для защиты от сухого хода. В таких устройствах предусмотрена кнопка для ручного запуска мотора после его отключения в результате сухого хода.
Электронные реле давления имеют особенность: они отключают двигатель не сразу при достижении максимального установленного давления, а через промежуток времени от 10 до 15 секунд. Эта функция позволяет значительно сократить количество циклов включения и отключения мотора, что, в свою очередь, способствует продлению его срока службы. Механические реле давления, хотя и менее дорогие, отключаются моментально и обычно не предлагают защиту от работы насоса в условиях отсутствия воды. Поэтому к механическому реле рекомендуется докупить устройство для защиты от сухого хода.
В реальной эксплуатации насосная станция функционирует следующим образом: когда пользователь открывает кран, например, на смесителе или включает посудомоечную машину, насосная станция автоматически инициирует запуск двигателя, который начинает забор воды, перекачивая её сначала в бак-гидроаккумулятор, а затем — к точкам водоразбора, таким как краны, бачок унитаза или бытовая техника. Реле отключает насос при достижении заданного давления и включает его снова, когда давление падает и кран остается открытым. Таким образом, насос будет работать циклично, пока вода будет расходоваться.
Бак-гидроаккумулятор играет важнейшую роль в системе, так как:
- защищает систему от гидроудара, который может произойти при внезапном изменении давления;
- служит резервуаром для воды на случай отключения электроэнергии. Чем больший бак, тем выше вероятность того, что вы не останетесь без воды в случае отключения электричества.
Следует помнить, что воды в баке занимает лишь половину его объема. Например, если объем бака составляет 12 литров, фактический запас воды всего 6 литров. При объеме 24 литра запас будет 12 литров, а для 50 литров — 25. Производители обозначают объем гидробака буквой V.
Критерии выбора насосной станции
Выбор насосной станции должен основываться на условиях ее эксплуатации, учитывающих:
- количество точек водоразбора, которые должны обслуживаться станцией;
- высоту, на которую насос должен поднимать воду;
- расстояние до колодца;
- месторасположение станции: на улице, в колодце, в неотапливаемой пристройке или в отапливаемом помещении.
Теперь рассмотрим перечисленные критерии более подробно.
Выбор в зависимости от количества точек водоразбора и расхода воды
Производительность, то есть объем воды, который станция может перекачивать, измеряется в кубометрах в час. Чем больше точек водоразбора в доме, тем выше должна быть производительность, которая во многом зависит от мощности устройства (от 500 до 1400 Вт) и от объема гидроаккумулятора (от 12 до 50 литров). Соответственно, чем больше мощность насоса и объем бака, тем выше его производительность. Для дома, имеющего один туалет, душевую, кухню и от 1 до 4 пользователей, достаточным считается уровень производительности до 3 кубометров в час.
Эксперты рекомендуют произвести расчет: сложить расход воды в час всех точек водоразбора и умножить итоговую сумму на коэффициент 0,8. К примеру, если одна точка расходует в среднем 0,5 кубометра в час, а их количество составляет 6 (краны в ванной, туалете, на кухне, бачок унитаза, а также периодическое использование стиральной и посудомоечной машины), расчет будет следующим: 0,5×6×0,8 = производительность насоса 2,4 кубометра в час.
Некоторые производители указывают производительность в литрах в минуту или в литрах в час. Стоит учесть, что 1 литр в минуту равен 0,06 кубометра в час. Современные насосные станции могут обеспечить производительность в диапазоне от 30 до 90 литров в минуту. Для удобства приведем переведенные данные в кубометры и литры в час в таблице:
| Литры в минуту | Кубометры в час | Литры в час |
|---|---|---|
| 30 | 1,8 | 1800 |
| 40 | 2,4 | 2400 |
| 50 | 3 | 3000 |
| 60 | 3,6 | 3600 |
| 70 | 4,2 | 4200 |
| 80 | 4,8 | 4800 |
| 90 | 5,4 | 5400 |
Последние два значения производительности могут быть актуальны, например, для мини-отелей или кафе, где требуется высокая производительность.
Производительность насосной станции также зависит от мощности. Например, соотношения мощности и производительности выглядят следующим образом:
- Для мощности 500-600 Вт производительность составит 3 кубометра в час;
- При мощности 900 Вт производительность увеличивается до 3,6 кубометра в час;
- Мощность 1100 Вт обеспечивает производительность в 4,2 кубометра в час.
Высота подъема воды и напор
Поверхностные насосные станции имеют ограничения по глубине забора воды, обычно в пределах 6-9 метров. Важно помнить, что если высота подъема воды превышает 8 метров, насосная станция должна быть дополнительно оснащена струйным насосом или эжектором, которые помогут увеличить подъемную силу водного столба.
Устройство насосной станции
Повышающая насосная станция применяется для водоснабжения частных домовладений, снабжающих водой из колодца, бака или скважины. Существенным преимуществом данного оборудования является возможность обеспечения стабильного давления в трубах, что важно для нормальной работы различных видов техники.
В устройство насосной станции для воды входят различные элементы, такие как:
- поверхностный насос;
- гидравлический аккумулятор;
- манометр;
- узел управления;
- арматура.
Устройства насосной станции работают сообща, где базовым узлом служит циркуляционный механизм, который совместно образует систему насосной станции.
Насос
Выбор конкретной разновидности агрегата напрямую связан с назначением насосной станции. Наиболее часто используется центробежный поверхностный насос. При необходимости также можно установить эжектор для повышения производительности системы.
Эжектор, в свою очередь, представляет собой устройство, которое поднимает воду из источника, посредством создания вакуумной зоны внутри своего корпуса, куда попадает жидкость. Ежекторы в состоянии поднимать воду с небольших глубин, ограниченных 10 метрами.
Насосные станции, которые предназначены для перекачки дизельного топлива и аналогичных продуктов, отличаются надежной работоспособностью и высоким напором.
Гидравлический аккумулятор
Гидравлический аккумулятор поддерживает необходимое давление в водоснабжении частного дома. Современные модели способны создавать давление не более двух бар, которое, как правило, достаточно для обеспечения функционирования любой бытовой техники.
Манометр
Манометр, как измерительное устройство насосной станции, позволяет осуществлять визуальный контроль за давлением в трубопроводной системе.
Блок управления системой
Блок управления предоставляет возможность в автоматическом режиме отслеживать показатели давления, осуществлять запуск насоса при снижении давления до критического уровня и отключать систему по достижении рекомендуемых показателей. Эти параметры насосной станции регулируются с помощью реле, что обеспечивает надежную работу всей системы.
Арматура
Арматура включает в себя все составные части, необходимые для подключения оборудования к трубопроводной системе. Значительная часть элементов, относящихся к насосной системе перекачки дизельного топлива и прочих жидкостей, также может быть приобретена отдельно. Однако предпочтительнее подбирать заранее собранные комплекты. Так как такие системы проходят полное тестирование и проверку, сборная насосная станция будет проще в установке — достаточно подключить её к сети и трубопроводам.
Как работает насосная установка?
Принципы работы насосной станции можно описать следующим образом:
- Насос забирает воду из скважины или колодца и транспортирует её в гидрорезервуар, где поддерживается необходимое давление с помощью гидравлического аккумулятора;
- При открывании крана (например, в душевой или на кухонной мойке) насос автоматически запускается, формируя нужный уровень напора. При этом с каждым запуском уровень воды в установке начинает снижаться, что непосредственно отражается на показателе давления;
- В гидрорезервуаре происходит уменьшение объема жидкости. Уровень воды снижается до минимально допустимого уровня. Все параметры давления контролируются реле;
- Когда давление уменьшается до критических значений, система управления автоматически запускает насос для заполнения бака водой;
- Питание насоса отключается, как только уровень жидкости и давление достигают максимального установленных значений;
- Станция для перекачки дизельного топлива и подобного оборудования полностью готова к работе.
Управление устройством происходит в автоматическом режиме. Необходимо всего лишь настроить давление на реле и соединить насос с резервуаром гидроаккумулятора (в случае, если компоненты куплены отдельно). После настройки система будет работать автономно, не требуя от пользователя постоянного внимания.
Объем резервуара насосной станции для нефтепродуктов также влияет на частоту включения насоса. Большой бак позволяет устройству включаться реже. Гидробак может иметь объем 14, 20, 50 литров, в зависимости от модели выбранного гидроаккумулятора.
Принцип действия насосной станции
Основная задача насосной станции — создание и поддержание давления в индивидуальной системе водоподачи. Вода из источника поступает в гидроаккумулятор, где она находится под определенным давлением. Когда вы открываете кран в своем доме или на участке, это давление обеспечивает подачу воды с нужным напором. При снижении давления ниже допустимого уровня реле давления автоматически запускает насос. Пользователь не заметит отличий в подаче воды с работающим насосом и без, так как автоматика полностью регулирует этот процесс.
Когда кран закрывается, насос продолжает закачивать воду, пока не заполнит гидроаккумулятор до требуемого объема. Давление в системе поднимется до установленного порога, после чего реле давления отключит насос. Обратный клапан предотвращает возврат воды обратно в источник, обеспечивая тем самым запасы для будущего использования. Насосная станция идеальна тем, что вам не придется ожидать несколько минут с момента открытия крана, пока насос подаст воду — мембранный бак всегда содержит необходимую запасы жидкости.
К независимой системе водоподачи можно подключать разнообразные потребители, такие как:
- краны в ванной и на кухне;
- туалеты;
- электрические водонагреватели;
- газовые колонки;
- посудомоечные и стиральные машины;
- системы орошения и полива.
Преимущества готовой станции водоснабжения
Насосная станция обладает множеством преимуществ:
- Автономная работа без необходимости участия пользователей;
- Высокая надежность, так как все устройства тщательно скомпонованы;
- Экономичность — автоматизация процессов минимизирует расход электроэнергии;
- Запас воды во время отключений электроэнергии благодаря гидроаккумулятору;
- Удовлетворяет потребности в воде для любого количества потребителей при правильном выборе системы.
Преимущества насосной станции по сравнению с обычными насосами
В сравнении с обычными насосами использование насосной станции оказывается более эффективным.
1. Автоматический режим работы. Комплект оборудования работает в автоматическом режиме и не нуждается в постоянном контроле со стороны пользователя. Станция самостоятельно контролирует нагрузки в системе водоснабжения, исключая возможность гидроударов и стабилизируя давление. Простой насос же не в состоянии обеспечить такую автоматизацию, его основной задачей является лишь перекачивание жидкости, а этот процесс требует постоянного наблюдения.
2. Надежность и экономия. Поскольку гидроаккумулятор может накапливать большие объемы воды, это способствует снижению количества запусков насоса. Следовательно, срок службы агрегата становится значительно дольше. Обычный же насос обязательно придется включать каждый раз, когда открывается кран (что может происходить неоднократно за короткий промежуток времени). Каждое такое включение создает нагрузку как на сам насос, так и на электросеть. Насосная станция, напротив, может использоваться на протяжении длительного времени без запуска насоса.
3. Подача жидкости во время отключения электроэнергии. Простой насос, полностью зависящий от электричества, не может функционировать при отсутствии питания. Однако насосная система всегда имеет запас воды, пусть даже и небольшой, который сможет удовлетворить базовые гигиенические потребности. Жидкость подается из гидроаккумулятора за счет создаваемого воздушного давления.
Особенности монтажа бытовых насосных комплексов
Производители поставляют насосные станции в полностью собранном виде, что значительно упрощает процесс установки — пользователю не придется долго разбираться, как подключать их отдельные элементы (в комплект обязательно входит схема). Монтаж бытового оборудования можно осуществить самостоятельно, обладая базовыми навыками сантехники.
Важно правильно выбрать места для установки элементов системы. Так, насосная станция может находиться в доме (например, в подсобном или техническом помещении), либо за его пределами (в хозблоке или специальном здании). Если предполагается круглогодичное использование, следует позаботиться о теплоизоляции места установки — особенно это касается труб, через которые будет проходить вода из колодца. Их необходимо закапать в землю на такую глубину, чтобы они не промерзали.
Всасывающий шланг должен обязательно быть снабжен обратным клапаном, который будет предотвращать обратный поток жидкости обратно в источник при отключении насоса.
На выбор места установки насосной системы влияют следующие факторы:
- расстояние до источника жидкости;
- доступ к электроэнергии;
- расстояние до водопроводной системы;
- необходимость в звукоизоляции (работающая насосная станция может создавать шум);
- легкость доступа для технического обслуживания;
- обеспечение сохранности оборудования.
Также крайне важно соблюдать все правила электробезопасности: оборудование должно быть заземлено, подключаться к сети через устройства, обеспечивающие защитное отключение. Для надежной работы насосной станции требуется придерживаться ее основных рабочих параметров. Например, не следует превышать допустимую глубину всасывания, а также учитывать и контролировать высоту подъема воды, чтобы не превышать установленные лимиты.
Выбор схемы подключения
В большинстве случаев используются однотрубная или двухтрубная схема подключения, выбор одной из них зависит от глубины гидротехнического сооружения:
- Однотрубная схема подходит для колодцев или скважин глубиной не более 8-10 метров и реализуется с применением стандартной насосной установки;
- Двухтрубная схема используется в том случае, если высота всасывания составляет 10-20 метров и более. Эта схема реализуется с использованием насосной установки, укомплектованной выносным эжектором, позволяющим насосу перекачивать воду с большей глубины, и устанавливается непосредственно в скважине или колодце.
Устройство гидробака
Гидробак, также известный как гидроаккумулятор, является стальной емкостью, внутри которой расположена резиновая груша, соединенная с водопроводной сетью, по которой насос поставляет воду. В пространстве между стенками стальной емкости и поверхностью резиновой груши создается воздушное давление. Для нагнетения воздуха можно использовать стандартный автомобильный насос. Важно поддерживать давление в этой емкости в строго установленных диапазонах.
Работа гидроаккумулятора осуществляется по следующему принципу:
- Когда насос начинает заполнять резиновую емкость водой, ее стенки начинают растягиваться. Вследствие этого появляется избыточное давление, которое нагнетается в наружную емкость благодаря расширению груши. Как только давление воздуха достигает максимальной отметки, установленной на реле, контакты размыкаются, и насос отключается;
- При этом автоматически срабатывает обратный клапан, который предотвращает случайный сброс воды обратно из системы в источник;
- Когда пользователь открывает кран, давление воздуха в стальной емкости толкает резиновую грушу, благодаря чему обеспечивается поддержка избыточного давления в системе, и вода поступает к потребителю. Дополнительно это давление не даст жидкости вернуться обратно в гидробак, если точка потребления расположена выше уровнем установки гидробака;
- По мере того как вода вытекает из резиновой груши, давление в воздухе внутри емкости начинает падать. Как только оно достигает установленного реле минимума, срабатывает автоматика, замыкающая цепь, и насос автоматически включает работу, обеспечивая повторное наполнение резиновой груши до тех пор, пока не достигнет максимального уровня давления внутри емкости.
Кроме контроля показателей давления автоматическое устройство на гидробаке может отслеживать и температуру жидкости, проходящей через насос. Если температура повышается, это может свидетельствовать о перегреве насоса. В такой ситуации вновь срабатывает автоматическая система, защищающая насос от перегрева и выхода из строя, что приводит к его отключению. После того как агрегат вновь остынет до нормальной температуры, автоматическое реле перезапустит устройство. Порой запуск может производится через заранее установленный промежуток времени.
