Насосная станция. Виды и применение

Насосная станция решает практически все проблемы автономного водоснабжения частного дома или коттеджа. Делает процесс подачи воды полностью автоматическим, а также увеличивает давление в гидравлической системе.

Что из себя представляет насосная станция?

Насосная станция – это целый комплекс оборудования, как правило, включающий основной насос, бак для воды, реле давления, второй насос, шланг, манометр и штуцер-переходник.

Насосные станции для бытового использования состоят, как правило из двух насосов, в то время как насосные станции для промышленного использования могут включать в свою конструкцию шесть и более насосов.

Простейшая насосная станция состоит из самовсасывающего насоса, мембранного бака и реле давления.

Мембранный бак – это герметичная емкость, разделенная мембраной на два половины. Одна часть резервуара наполнена воздухом под давлением, вторая наполняется водой при помощи насоса. С помощью реле давления задается предельная величина давления воздуха в мембранном баке и воды в системе, а также нижняя граница давления. Насос, качающий воду в бак, автоматически выключается, кода достигнуто предельное давление в системе. После этого можно пользоваться водой, закачанной в мембранный бак. В случае, если расход воды небольшой, она будет поступать из резервуара самотеком, без включения насоса. Насос автоматически включится, когда будет достигнуто нижнее значение давления воды в мембранном баке.

Преимущества насосной станции очевидны:

• Во-первых, процесс водоснабжения становится автоматическим.
• Во-вторых, насосная станция повышает давление в гидравлической системе, что немаловажно, если надо обеспечить водой, например, дом и приусадебное хозяйство одновременно.
• В третьих, насосная станция создает запас воды в баке, и вы можете пользоваться этой водой даже в случае отключения электроэнергии.

Насосные станции эффективно применяются, когда в качестве источника водоснабжения используются и открытые водоемы, и глубокие колодцы (до десяти метров).

Если вам предстоит выбор насосной станции, обратите внимание на объем резервуара для воды. Важный момент: чем больше запас воды, тем реже прийдется его возобновлять, соответственно, тем реже будет включаться насос. Таким образом, насос будет меньше изнашиваться и насосная станция прослужит дольше.

Какие бывают насосные станции?

Насосная станция, являясь достаточно универсальным насосным оборудованием, нашла применение в самых различных областях, в настоящее время существуют самые различные виды насосных станций.

В самых общих чертах насосные станции можно разделить на два крупных класса: бытовые и промышленные насосные станции.

Промышленные насосные станции отличаются большой мощностью, повышенной производительностью и прочностью. Применяются для водоснабжения и теплоснабжения различных зданий, крупных объектов сельского хозяйства, в установках пожаротушения и т.д.

К промышленным насосным станциям относятся:

• Пожарная насосная станция. В области пожаротушения применяются насосные станции высокого давления.
• Модульная насосная станция, применяемые для откачивания и сбора стоков. Чаще всего поставляются в заводской сборке, что облегчает установку и дает дополнительные гарантии надежности.
• Насосно-фильтровальная станция. Применяется для снабжения питьевой водой населенных пунктов. В современных насосно-фильтровальных установках применяются технологии ультрафиолетовой очистки, эффективно устраняющие различные примеси и даже бактериальное загрязнение бе з применения химических реагентов, что способствует сохранению оптимального водно-солевого баланса и повышению экологической безопасности.
• Гидравлическая насосная станция. Применяются для подачи рабочей жидкости к гидравлическим инструментам.
• Насосная станция повышения давления. Применяется для повышения давления (или поддержания определенного уровня давления) в гидравлической системе.

Бытовые насосные станции

• Служат для водоснабжения частных домов, например насосная станция для дачи или коттеджа, могут использоваться для полива огородов, теплиц и садов, водоснабжения фермерских хозяйств.
• Также существуют бытовые канализационные насосные станции, которые предназначены для сбора и отведения сточных вод на локальные очистные сооружения.

Тип канализационной насосной станции зависит от таких параметров, как глубина трубопровода, состав перекачиваемой жидкости, объем и частота стоков, вида применяемых насосов.

Для насосных станций, как правило, применяются вертикальные, горизонтальные, центробежные, осевые и диагональные насосы.

В конфигурацию канализационной насосной станции, как бытовой, так и промышленной, обычно входит специальная корзина для улавливания твердых включений. Но лучшим решением будет применение насоса, который рассчитан содержание твердых включений в перекачиваемой жидкости или насоса со встроенным режущим механизмом. В случае, если в перекачиваемой жидкости содержатся взрывоопасные вещества, необходимо предусмотреть установку насоса с взрывозащищенным двигателем.

С точки зрения расположения насосных станций относительно уровня поверхности различают заглубленные, частично-заглубленные и наземные насосные станции.

Насосные станции могут быть с автоматическим или ручным управлением. Работой автоматических станций управляют приборы, контроль за управлением может осуществляться с помощью дистанционного диспетчерского пульта.

Что такое насосная станция и чем она отличается от насоса?

Когда нужно забрать воду из одного места и транспортировать ее в другое, к примеру, воду из колодца нужно доставить в дом, многие скажут: «нужен насос». Конечно, устройство по автоматической перекачке воды, которым является насос, лучшая альтернатива хождению по воду с ведрами и коромыслом. Но человек постоянно стремится повысить уровень своего комфорта и облегчение физического труда, вследствие чего появляются все новые и новые устройства и механизмы. Так сейчас многие, говоря об автономном водоснабжении, упомянут о необходимости подключения насосной станции, а не просто насоса.

Действительно, когда мы слышим впервые «насосная станция», возникает образ некоторого массивного сооружения или даже предприятия, как например электростанция, только с насосами. В действительности в быту насосной станцией называют небольшую систему, состоящую из нескольких элементов, среди которых главное место занимает насос, которая обеспечивает автоматическую подачу воды с постоянным давлением. Мы уже говорили о повышении бытового комфорта для человека, так вот, постоянный напор воды в водопроводе – это уже привычный для городского человека фактор комфорта. Обеспечение постоянного давления воды в водопроводе необходимо для постоянного напора воды в кранах, для равномерного смешивания горячей и холодной воды в смесителях, а также для корректной работы стиральных и посудомоющих машин. Природные источники воды, будь то колодец или скважина, не могут непрерывно давать постоянный объем воды, уровень воды в них падает при разборе и возобновляется через какой-то промежуток времени. Постоянно работающий насос, нагнетая воду в замкнутую систему водопровода, может скоро вывести её из строя или выйти из строя сам. Постоянная работа насоса требует много электроэнергии. Включение насоса при каждом потреблении воды, даже незначительном, не обеспечит ожидаемый уровень комфорта.
Для оптимизации работы насоса и поддержания определенного давления воды в водопроводе используют гидроаккумуляторы. Гидроаккумулятор – это устройство, представляющее собой металлическую емкость с резиновой перегородкой или грушей внутри, устроенной так, что с повышением объема воды, нагнетаемой в эту емкость, повышается давление, под которым вода находится в этой емкости. Таким образом, один раз заполнив водой гидроаккумулятор, он будет способен отдавать воду под давлением (с постепенно уменьшающимся) без каких-либо затрат электроэнергии.

Рисунок 1. Цикл работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор является вторым основным элементом насосной станции.

Насосная станция, как устройство призванное в автоматическом режиме обеспечивать подачу воды с постоянным давлением, содержит смонтированные в единый агрегат: насос, гидроаккумулятор и элементы автоматического управления работы насоса. Сам насос качает воду, гидроаккумулятор оптимизирует работу насоса и поддерживает давление и запас воды. Автоматика насосной станции в основном обеспечивает автоматическое выключение насоса при достижении требуемого уровня давления воды в водопроводе и автоматическое его включение при понижении давления ниже допустимого уровня. Различные модели автоматических насосных станций оборудуются различными элементами автоматики, призванными повысить безопасность и вариативность настроек работы насоса.

Рисунок 2. Классическая бытовая насосная станция типа UGP-1203SL

Различные производители выпускают различные модели автоматических насосных станций для воды, при этом компоновка основных элементов станции в большинстве случаев остается такой, как представлено на Рисунке 2.
Итак, автоматическая насосная станция является во многих случаях оптимальным решением задачи по обеспечению стабильной работы автономного водоснабжения, в том числе водоснабжения загородного дома. Единое устройство избавит Вас от сложностей компоновки всех необходимых элементов системы водоснабжения, их настройки и ошибок монтажа. Тем не менее, при установке и автоматической насосной станции необходимо знать, как ее подключить.
Как подключить насосную станцию?
В комплекте к почти любой насосной станции Вы найдете схему подключения и правила ее эксплуатации. При этом остается вопрос размещения автоматической насосной станции при ее включении в единую систему водоснабжения.
Основными факторами, определяющие место размещения насосной станции, являются:
• Подвод электроэнергии
• Удаленность от источника воды
• Удаленность от системы водопровода
• Звукоизоляция (шум от работы станции)
• Температура окружающей среды (работа только при положительных температурах)
• Простота доступа для технического обслуживания
• Сохранность оборудования
Принимая во внимание эти факторы, вы можете найти различные варианты размещения Вашей насосной станции. Приведем некоторые варианты размещения станции в системе автономного водобеспечения загородного дома:

— относительная сложность монтажа, сложность технического обслуживания, менее благоприятная рабочая среда по сравнению с теплым сухим помещением.

Обрати внимание на подготовку самой площадки, на которой будет фиксироваться насосная станция. В процессе работы станция создает определенный уровень вибрации. Надежное крепление насосной станции в случае размещения в колодце является очень важным.
Для снижения уровня вибрации рекомендуется при всех способах размещения при фиксации насосной станции к своему рабочему месту, использовать резиновую подложку, толщиной до нескольких сантиметров.

— относительная сложность технического обслуживания, дополнительное обеспечение сохранности, менее благоприятная рабочая среда по сравнению с теплым сухим помещением.

— удаленность от источника, необходимо пространство в периметре дома, возможная сложность доступа для технического обслуживания.

— удаленность от источника, необходимо пространство в периметре дома, возможная шумность.

Монтаж и установка автоматической насосной станции можно осуществить своими силами, имея небольшие навыки по выполнению сантехнических работ. Выбор же насосной станции лучше доверить специалистам, которые смогут произвести расчет требуемой мощности насоса и размера гидроаккумулятора на основании характеристик Вашей скважины или колодца, а также планируемого потребления воды.

По опыту фирмы Насосы Ампика, реальный срок службы реле давления (самых разных марок и фирм) в закрытом сыром непроветриваемом помещении составляет примерно 1,5-3 года, после этого срока электроконтакты превращаются в ржавую труху. Чтобы этого избежать, можно вынести реле давления наружу, но это требует лишних шлангов и проводов, к тому же механическое реле ощутимо щёлкает при срабатывании.

В заключении хотелось бы отметить, что все разнообразие существующих насосных станций не ограничивается описанными в этой статье, например бытовая станция водоснабжения может быть не только с питанием от сети 220 вольт, но и низковольтовой, питающейся от аккумулятора напряжением 12 или 24 вольта (они часто применяются для домов на колёсах, или в местах без промышленного электричества), например станция на базе насоса UP10
Бывают насосные станции и без гидроаккумуляторного бака, например:
— с блоком контроля потока (насос включается всегда, когда есть хоть малейшее потребление воды) AGP-1201S
— компактный моноблок со втроенными блоком пусковой автоматики и маленьким расширительным бачком Grundfos MQ
— с автоматом плавной регулировки частоты вращения вала насоса в зависимости от давления Espa Tecnoplus.

Кроме того, выше рассмотрены только станции водоснабжения с поверхностными самовсасывающими насосами. А ведь если источником воды служит скважина, то логично примерно такую же станцию сделать на основе специального погружного насоса Скважина. Насос будет бесшумно работать на глубине, а в доме останутся только бак, реле давления и соединительные элементы.

Но это все уже другая, но не менее интересная тема для новых статей.

Виды промышленных насосных станций

Промышленные насосные станции используются для водоснабжения, водоотведения и пожаротушения на производстве, в больших торговых комплексах, бизнес-центрах, складах и других крупных объектах.

Насосная станция состоит из:

• основных и резервные насосов;
• шкафа управления;
• аппаратуры и датчиков.

Разновидности промышленных насосных станций

Главная цель использования любой насосной станции – перекачивание жидкости в автоматическом режиме.

Такими жидкостями могут быть:

• вода;
• канализационные отходы;
• пеногаситель;
• антифиризы.

Соответственно насосные станции подразделяются на три основных типа:

• водоснабжения и повышения давления;
• канализационные;
• пожаротушения.

Также станции могут быть с дистанционным управлением или без, с отрицательной или положительной высотой забора.

Разновидность насосов в составе станции зависит от типа решаемых задач. Чаще всего используются циркуляционные, дренажные, моноблочно-консольные, канализационные, многоступенчатые и скважинные виды.

Для управления агрегатом требуется автоматика, которая подбирается в зависимости от специфики технологического процесса и алгоритма функционирования установки.

Насосные станции водоснабжения и повышения давления

Применяются для обеспечения промышленных и жилых зданий водой. Типы насосных станций для водоснабжения классифицируются на несколько категорий в зависимости от выполняемых функций и особенностей конструкции:

1. НС 1 – станция первого подъема. Она соединяется с водозаборной конструкцией, перекачивает оттуда воду в фильтрующие установки. Если раствор достаточно чистый, можно исключить данный этап, и отправить воду сразу в накопительный резервуар. Это могут быть водонапорные башни, емкости чистой воды и гидропневмобаки. Случаи, когда вода в источнике соответствует требованиям и поступает непосредственно в систему водоснабжения, встречаются редко. Станции первого подъема работают без перерыва в течение суток.
2. НС 2 – насосное оборудование второго подъема. Это установки, осуществляющие забор раствора из емкости с чистой водой и перенаправляющие его в водонапорную башню или в водопроводную сеть. Основное отличие – работа с меняющейся нагрузкой. Главная задача данного элемента конструкции – бесперебойная подача потребителям воды.
3. НС 3 и НС n – установки дальнейшего подъема, количество которых определяется необходимым уровнем воды.
4. Установка подкачки. Прибор может использоваться для многоэтажных зданий и промышленных объектов, потребляющих большие объемы воды. Основная функция – обеспечение высокого давления в системе для поднятия воды на необходимый уровень.
5. Циркуляционные станции – незаменимый компонент замкнутой сети водоснабжения на заводах и промышленных предприятиях. Режим работы определяется запрограммированным расписанием.

Циркуляционные установки имеют в составе следующие виды приборов:

• насосы для перекачки отработанного рабочего раствора в охладительный резервуар;
• насосы, обеспечивающие подачу воды в очистительный модуль;
• насосы, перекачивающие раствор на оборудование для осуществления технологического процесса.

Основная задача насосной станции водоснабжения – поддержание высокого давления воды для подачи населению и промышленным предприятиям.

Для стабильного функционирования насосного оборудования водоснабжения все элементы конструкции должны быть последовательно соединены в единую сеть.

Условные обозначения: 1 – насосные установки разного уровня; 2 – насосное оборудование подкачки; 3 – водоразборная конструкция; 4 – накопительные резервуары; 5 – очистные установки; 6 – водонапорная башня; 7 – водопроводная сеть.

Канализационные станции

Категория канализационной насосной станции определяется объемом сточных вод, гидрогеологическими условиями, регулярностью поступления жидкости и глубиной, на которой находится подводящий коллектор. При классификации учитывают тип установленного двигателя и насоса.

Для изготовления корпуса применяют нержавеющую сталь, полиэтилен низкого давления, армированный стеклопластик и другой материал, устойчивый к коррозии и агрессивному воздействию рабочего раствора. Использование данного сырья на производстве избавляет владельца изделия от необходимости противокоррозионной обработки, а насос успешно функционирует до 50 лет.

Классификация канализационных насосов:

1. Главный насос: перекачивает воду со всего предприятия или населенного пункта.
2. Районный насос: работает не на всей площади объекта, удаляет отходы только с части территории. Откачанные воды поступают в ближайший коллектор или очистное сооружение.

Основная функция канализационных насосов – подъем и подача раствора в очистное сооружение, если подобную операцию невозможно обеспечить методом самотека. КНС позволяет предотвратить значительное заглубление самотечного коллектора, перекачивая жидкость на установку, расположенную выше.

Наличие двух насосов позволяет работать системе в разных нагрузках:

1. Штатный режим характеризуется поочередным включением приборов.
2. Пиковый режим отличается двойной производительностью и параллельным функционированием резервного и главного аппарата. Он активируется, если одно устройство не справляется с поступающими стоками, и уровень воды поднимается выше нормативного уровня.
3. Аварийный режим включается при неисправности одного и двух насосов или при резком увеличении объема сточных вод, когда раствор поднимается выше критической отметки. Звуковая и световая сигнализация сопровождают сложившуюся ситуацию.

Автоматика позволяет контролировать функционирование станции, осуществляет непрерывный монитор за уровнем жидкости, состоянием агрегатов и другими рабочими показателями системы с помощью аналоговых и поплавковых датчиков.

Для предотвращения серьезных поломок во время внештатной ситуации предусмотрено аварийное самостоятельное отключение оборудования.

Насосное оборудование в установке пожаротушения

Суть функционирования насосной станции – эффективное подавление огня, предотвращение его дальнейшего распространения, оперативное удаление продуктов горения из помещения.

Станция состоит из следующих элементов:

• основной и резервный центробежный насос;
• два коллектора: один – нагнетательный аппарат для поддержания оптимального давления, второй – всасывающий прибор для наполнения системы активным компонентом;
• устройства контроля и автоматика для регулировки;
• шкаф управления;
• запорная арматура.

В зависимости от особенностей модели насоса, специфики процесса и других параметров комплектация может включать в себя дополнительные устройства и аппараты.

Можно выделить два типа станций для пожаротушения:

1. Наземные установки: подходят для работы при наличии наземной емкости с водой и источника питания для оборудования. Отличительные особенности конструкции: низкая стоимость и минимальный перечень строительных мероприятий во время монтажа.
2. Станция с погружным насосом, предназначенная для пожаротушения при отсутствии источника питания для оборудования. Забор воды или пламягасителя осуществляется из водоема, заранее подготовленной емкости или другого открытого источника.

Грамотный выбор оборудования для насосной станции – сложная задача, которая сопровождается инженерными расчетами с учетом множества показателей.

Эффективное оборудование обеспечит бесперебойную подачу водных ресурсов, своевременное удаление большого объема сточных отходов, пожарную безопасность на объекте.

Для консультации и помощи в подборе промышленной насосной станции можно связаться с инженерами компании ПроТепло.