Устройство насосной станции — принцип работы, компоненты и назначение в частном доме

Индивидуальное устройство насосной станции предоставляет множество преимуществ для жителей, включая независимую подачу жидкости, оптимальный напор и высокое качество ресурса. Однако все эти преимущества достигаются только при условии, что колодец или скважина спроектированы с учетом всех деталей, включая особенности жилья и местности.

Назначение и преимущества оборудования

Если случается потребность в гидродобыче для небольшого дачного участка с домиком для сезонного проживания, то обычно жильцы не делают акцент на большом давлении воды и на постоянном напоре, они отдают предпочтение обычному, недорогому насосу. И даже если он не очень надежный, то вполне справляется со своей задачей – несколько месяцев в году обеспечивать полив огорода и удовлетворять небольшие потребности в воде для бытового обихода 1-2 человек.

Но если требуется индивидуальная точка водозабора для большого частного дома, то в таком случае монтируется рассматриваемая конструкция. Она обладает большей мощностью и имеет ряд преимуществ. Но сперва рассмотрим, для чего нужна и как используется насосная станция водоснабжения – применение и назначение:

• Автономная водоподача для жилья. Нет потребности в подключении к магистральному водопроводу. Жильцы не испытывают зависимости от водоканала, а это значит, что у них поступает постоянное количество ресурса с хорошим качеством. Никаких отключений, связанных с плановым ремонтом линий или аварийными ситуациями.
• Промышленное использование. Крупные скважины с соответствующей мощностью насосов применяются на заводах, производственных цехах. Вода подаётся не только из недр земли, но и из открытых водоемов, резервуаров для хранения жидкости. Часто большие объемы требуются для охлаждения, например, в области металлургии, энергетики.
• Полив теплиц, садов, огородов. Оросительные системы могут быть предназначены для промышленного сельского хозяйства или для индивидуальных целей. Кроме орошения, в с/х области не менее важна подача влаги для скота, она также может быть автоматизированной.

Таким образом, подведем итог. Назначение насосного оборудования известно каждому – это подъем жидкости из резервуара (скважины, колодца, водоема, накопительного бака) и ее подача к дому, производственному цеху или оросительной системе. При этом образуется определенное давление и, соответственно, напор. Но, в отличие от стандартного погружного насоса, работа водонасосной станции также зависит от ее устройства, компонентов. Так, дополнительные элементы обеспечивают ее автономность и автоматическую работу, реле позволяет определять количество паскалей и некоторые другие показатели. Но для того чтобы рассмотреть назначение каждой части отдельно, сперва стоит поговорить о системе в целом.

Из чего состоит аппарат подачи воды

В зависимости от ваших предпочтений и умений, вы можете установить два варианта системы:

• В заводской комплектации. Тогда все составляющие части будут собраны компактно, не будут занимать много места. Они будут соответствовать друг дружке по техническим характеристикам, а также на весь комплект будет гарантия от производителя, инструкция по использованию, монтажу и ремонтным работам. На наш взгляд, это наиболее предпочтительный вариант. В результате это также сэкономит ваши деньги.
• Собранная своими руками. Для начала необходимо точно знать, из чего состоит насосная станция и ее принцип действия. Затем нужно найти все комплектующие, проверить их работу отдельно, затем правильно собрать. Это актуально, например, в том случае, если какие-то элементы системы у вас уже есть, и нужно докупить только часть. При грамотном подходе такой вариант может быть экономичнее.

Есть люди, которые делают самостоятельные аппараты, исключая один из элементов. Например, они убирают гидроаккумулятор. Действительно, без накопительного бака можно достичь поддержания определенного напора непосредственно в трубах, автоматизация будет достигнута, а затраты минимизированы, однако, экономия будет только временная. На самом деле отсутствие этого необходимого элемента приведет к возросшему влиянию гидроударов. Дело в том, что при включении и отключении крана происходит скачок давления. И без резервуара с водой удары придутся непосредственно на насос, что приведет к его быстрому износу.

Исходя из вышепредставленных причин, будем рассматривать структуру покупной насосной станции. Она состоит из следующих компонентов:

• Электронасос. Он может быть погружным или поверхностным, это зависит от того, какой резервуар выбран в качестве источника (скважина или поверхность водоема). Он может быть центробежного или вихревого типа.
• Мембранный гидробак, он же – накопительный резервуар или гидроаккумулятор с «грушей». За счет расширения мембраны происходит включение и отключение.
• Прибор для измерения давления – манометр.
• Реле. Оно включает и отключает насос в автоматическом режиме, когда этого потребует датчик.
• Соединительная арматура.

Мы преимущественно рассматриваем состав компактной установки, то есть оснащенной не погружным, а поверхностным насосом. Со стороны водозабора обязательно устанавливается фильтр грубой очистки (заказать его можно в компании «Вода Отечества»), а со стороны выхода присоединяется трубопровод, который осуществляет подачу жидкости непосредственно к зданию.

Вот вид одной из распространенных моделей:

Конструкция насоса и схема устройства водяной насосной станции для водоснабжения дома

Представленная система в среднем рассчитана на давление в 1,5 атмосферы (максимум – до 4,5), чего обычно бывает достаточно для двухэтажного коттеджа с постоянным проживанием 4-5 человек и использованием всей бытовой техники, которая затрачивает ресурс.

При монтаже важно отметить, что устройство компактное, оно не нуждается в бетонировании или ином фундаменте. Самый тяжелый элемент – это гидроаккумулятор, его вес прямо зависит от максимального объема аккумулируемой жидкости. При установке требуется подготовить отдельное помещение или использовать комнату бытового назначения, удаленную от жилых, например, подвал или кладовая на первом этаже. Это нужно, потому что станция издает гул.

Иногда разумным выходом становится устройство кессона, то есть отдельной камеры. Это позволяет создать звукоизоляцию, защитить аппаратуру от атмосферных осадков и других воздействий окружающей среды, а также сделать простым доступ для обслуживания и ремонта.

Дадим схему насоса для монтажа:

Блок управления – что это и как работает

Основное преимущество насосной станции в автоматизации. То есть не нужен специальный человек, который будет следить за давлением в сети, включать и отключать устройство. Все это делает автоматика. А состоит она из двух основных полуавтоматических компонентов:

• манометр – аппарат, измеряющий давление в трубах, когда оно низкое, подается сигнал для запуска насоса;
• реле – состоит из двух пружин, которые размыкают и замыкают контур, чтобы подать напор и убрать его. Работает по уровню жидкости в баке.

Важно обращать внимание на заводские настройки, поскольку они обычно соответствуют значениям запорной арматуры, но в некоторых случаях требуется изменить крайние показатели на реле.

Дополнительным элементом является контроллер потока. Когда в системе нет воды или струя становится по каким-либо причинам меньше, устройство сигнализирует об этом. Его действия приводят к минимизации рисков перегрева движка.

Ниже схема блока управления электронасоса:

Принцип действия насосной станции с гидроаккумулятором

Когда вы выбираете подключение с гидробаком, важно определиться с выбором относительно объема резервуара. Он напрямую зависит от предполагаемого суточного количества потребляемой воды (это стоит рассчитать заранее, учитывая, сколько людей проживает в доме и какой техникой они пользуются). Для большой семьи нужен бак от 100 литров. Чем меньше резервуар, тем быстрее изнашивается мембрана, поскольку подкачка производится чаще. Но если используется мало жидкости, а гидроаккумулятор слишком большой, то неиспользуемый ресурс может застояться и испортиться, поэтому аксиома «чем больше, тем лучше» здесь не актуальна.

Принцип действия показан на схеме:

Смысл таков: внутри, как в автомобильную шину, через ниппель подкачивается воздух, создавая внутреннее давление в 1,5 атмосфер. Когда работает насос, то вода попадает в полость с обратной стороны мембраны. Тем самым, чем больше жидкости, тем сильнее сжимается груша – значение давления растет. Когда подача влаги не работает, то в кран течет вода, благодаря влиянию кислорода.

В стандартных моделях место под воду занимает коло ⅓ от общего объема резервуара, остальное – сжатый воздух. Его основное назначение – поддержание постоянного напора в водопроводных трубах. Вторая задача гидробака – снизить воздействие гидроударов н оборудование. Для этих целей подойдет и скромных размеров бак. Однако чем он меньше, тем больше циклов включения/отключения происходит, а это негативно сказывается на оборудовании.

Какое выбрать насосное оборудование

Есть два варианта электронасоса:

• Поверхностный. Он обычно ставится в тандеме с внутренним или наружным эжектором. При этом гидробак может быть меньше. Они имеют ограничения по глубине колодца – до 7-8 метров. Отличаются очень высоким давлением, хорошим напором.
• Погружной. Подходит для глубинных скважин. Потребуется монтаж большого резервуара для накопления влаги.

Выбор места

Чем ближе точка водозабора к дому, тем лучше. Это объясняется тем, что каждые 10 метров трубопровода уменьшают всасывающую характеристику на 1 м. Это нужно учитывать при выборе насоса и его максимальной глубины.

Подходящее расположение:

• Вне здания в специальной камере в земле возле колодца.
• Снаружи помещения в павильоне с утеплением.
• В подвале дома.

Если планируется всесезонная эксплуатация, то нужно заглублять прокладку труб на глубину промерзания грунта и, соответственно, утеплять их. Схема монтажа:

Возможные неполадки при алгоритме работы насосной станции

Чаще всего владельцы сталкиваются со следующим рядом проблем:

• Постоянное включение и отключение реле. В основном происходит из-за недостаточного давления в воздушной камере – надо подкачать.
• Повреждение мембраны или корпуса. Проявляться может как появление капель воды на ниппеле.
• Неправильные настройки реле, которое просто не работает при таких атмосферах.

В чем достоинства установки с гидробаком

Перечислим преимущества насосных станций и их составных частей:

• Автоматизация всех процессов. Человек не обязан регулировать работу аппарата, следить за уровнем воды, давлением в системе – за все это отвечает пульт управления. Это не только освобождает от лишних действий, минимизирует трудозатраты, но и снижает риск поломки, поскольку отсутствует человеческий фактор. А за то, чтобы не допустить перегрузки, отвечает аппарат.
• Экономичность до 50%. Наличие гидроаккумулятора (резервуара для временного хранения воды) позволяет снизить число включений и выключений насоса. Влага накапливается в баке, постепенно расходуется. И только когда она подходит к минимальному уровню, срабатывает датчик, что нужно включать систему. Такое устройство предполагает снижение потребления электроэнергии.
• Максимальная надежность. В зависимости от модели и от комплектующих элементов насосной станции, она будет иметь разные сроки эксплуатации, однако, он будут значительно превышать период использования обычного насоса при тех же объемах перекачиваемого ресурса.
• Относительная автономность от электрической сети. Наличие гидроаккумулятора позволяет пользоваться водопроводом еще некоторое время после отключения электроэнергии. Количество воды в запасе зависит от того, какого объема накопительный бак.
• Бесперебойный напор. Обычный насос может давать разное давление в трубопроводе. Это будет зависеть от многих параметров, в том числе уровень грунтовых вод. А при наличии гидроаккумулятора давление остается постоянным.

Что учесть при монтаже

Важный момент: еще перед установкой следует позаботиться о наличии грубой водоочистки. В обратном случае в насос будут попадать частицы грунта и другие загрязнения, которые быстро приведут к поломке оборудования. Фильтрационные системы лучше всего заказать в компании «Вода Отечества» – здесь большой выбор и отличное качество.

Также стоит не забыть об обратном клапане. Его следует установить для того, чтобы вода не вытекала вновь в колодец, когда система не работает.

Отдельное внимание нужно уделить технике электрической безопасности, поскольку сочетание влаги и электричества – не лучший тандем. Обязательно монтируйте УЗО для избежания коротких замыканий.

В остальном станция подключается очень просто.

Насосы и эжекторы

Насосная аппаратура может быть:

• Центробежной. Внутри камеры содержится два параллельных колеса, которые вращаются и с помощью лопаток на них приводят в движение жидкость. Такой вид наиболее популярен.

• Вихревой. Подразумевает наличие рабочей зоны в виде кольца. Пока влага идет по ней, она закручивается вихрями.

Эжектор – это механизм внутри насоса, который работает с помощью перепада давления. Из-за сужения формы происходит изменение атмосфер и, как следствие, осуществляется принудительное всасывание рабочей среды в патрубок. Он подключается по такой схеме:

Высота всасывания

Самые простые аппараты имеют максимальную глубину до 7 метров (особенно это актуально для вихревых моделей) или до 8 м при центробежной аппаратуре. Если есть встроенный эжектор, можно говорить о 9 м.

Блок защиты от «сухого хода»

Данным термином называется процесс водозабора, когда в трубах скапливается воздух вместо влаги. Это очень негативно воздействует на скважину и на оборудование. Чтобы этого избежать, создается специальное реле для низких давлений.

В статье мы рассказали, как должна работать насосная водяная станция для автоматического водоснабжения частного дома или дачи. Выбирайте устройство исходя из количества пользователей и особенностей использования.

На каком давлении отключается насосная станция?

Давление, при котором отключается насосная станция, зависит от ее типа и настроек. В большинстве случаев, насосные станции устанавливаются с автоматическим регулятором давления, который обеспечивает стабильное давление в системе водоснабжения.

Обычно, автоматический регулятор давления установлен на 1,5-2 бар выше желаемого давления в системе. Например, если желаемое давление в системе составляет 2,5 бар, то насосная станция будет автоматически включаться, когда давление в системе опустится до 2,5 — 1,5 = 1 бар, и отключаться, когда давление достигнет установленного уровня 2,5 бар.

Однако, следует учитывать, что давление отключения насосной станции может быть настроено индивидуально в зависимости от условий и требований системы водоснабжения, поэтому лучше обращаться к инструкции насосной станции для определения точного значения.