Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения: 2 схемы с разной функциональностью

Глубинные насосы для колодцев и скважин

Эта статья — о том, как может быть реализована система водоснабжения с глубинным насосом. Мы выясним, какие дополнительные элементы она должна включать, и познакомимся с принципом работы двух разных схем — с гидроаккумулятором и с накопительной емкостью. Начнем мы, однако, с выбора устройства.

Как выбрать насос

Этот прибор нам предстоит выбирать, прежде всего, по эксплуатационным характеристикам. Однако мы уделим внимание и его устройству.

Параметры

Их всех характеристик насоса для нас важны всего два параметра:

1. Напор. Он должен обеспечивать подъем воды из скважины или колодца, компенсировать гидравлическое сопротивление водопровода и создавать избыточное давление в нем, обеспечивающее работу санитарной и бытовой техники;

Подсказка: минимальный напор на выходном патрубке в метрах, рассчитывается как (H1+H2)*1,2+10, где Н1 — глубина погружения насоса, Н2 — высота верхнего санитарного прибора над уровнем грунта, 1,2 — коэффициент запаса, компенсирующий потерю напора в водопроводе, и 10 — избыточный напор, необходимый для работы сантехники. При использовании гидроаккумулятора избыточный напор увеличивается до 40-50 метров.

Факторы, влияющие на расчетный напор

1. Производительность. Она должна быть как минимум равной пиковому расходу воды через все одновременно используемые сантехнические приборы.

Напор и производительность указаны в маркировке устройства

Кроме того: для скважинного насоса важен диаметр его корпуса. Он должен соответствовать диаметру обсадной трубы скважины.

Диаметр устройства должен соответствовать сечению обсадной трубы скважины

В продаже можно встретить глубинные насосы двух основных типов:

Вихревой погружной насос: устройство и элементы

Изображение	Описание
Вихревые. За создание напора отвечает единственная рабочая камера с минимальным зазором между ее стенками и крыльчаткой. Насосы этого типа характеризуются сравнительно небольшим напором (20-40 метров) и работают только с чистой водой.
Внешний вид и устройство многоступенчатого скважинного насоса	Многоступенчатые насосы. Несколько последовательно соединенных камер с крыльчатками на общем валу, поэтапно поднимают давление; при этом достаточно большие зазоры между рабочими колесами и стенками камер делают возможной перекачку воды с умеренным количеством загрязнений. Напор на выходе может достигать сотен метров.

Узнать больше о погружных насосах вам поможет видео в этой статье.

Схемы водоснабжения

Итак, мы собираемся изучить две схемы, использующие глубинные насосы: водоснабжение может быть реализовано с гидроаккумулятором или с накопительной емкостью. Вначале — пара слов о том, зачем вообще нужны буферные емкости.

Они выполняют две функции:

1. Позволяют насосу дольше простаивать, тем самым экономя его ресурс. Частые включения с большими стартовыми токами изнашивают оборудование гораздо быстрее, чем стабильная работа на постоянных оборотах;
2. Стабилизируют давление в контуре ХВС, сглаживая его скачки при пресловутых включениях насоса (в случае гидроаккумулятора) или полностью развязывая водопровод с вводом водоснабжения (в случае емкости).

Мембранные бачки используются в качестве гасителей гидроударов

Теперь перейдем к перечню оборудования и собственно схемам.

С гидроаккумулятором

Помимо погружного насоса, в состав системы водоснабжения входят:

Изображение	Описание
Гидроаккумулятор — стальной бак с эластичной мембраной, которая делит его на воздушный и водяной отсеки. Мембранный бак может подключаться к любому участку водопровода ХВС. Однако чаще всего он монтируется на вводе водоснабжения — или даже в кессоне скважины.
Реле питания Dab с датчиком давления	Реле включения/выключения с датчиком давления. Оно подает питание на электромотор насоса при падении давления в гидроаккумуляторе и водопроводе ниже порогового значения (обычно 1,5 кгс/см2), и отключает его при достижении верхнего порога (3-5 кгс/см2).
Обратный клапан с пружинным затвором	Обратный клапан. Он стоит на выходном патрубке насоса, и исключает слив воды из гидроаккумулятора и водопровода при его отключении.

Полезно: давление накачки мембранного бака должно быть чуть больше нижнего порога срабатывания автоматического реле. В этом случае водоснабжение будет бесперебойным: насос будет включаться до полного расхода воды из гидроаккумулятора.

Как работает такая схема — догадаться нетрудно:

1. После включения насоса давление в системе водоснабжения растет по мере наполнения гидроаккумулятора;
2. При достижении верхнего порога срабатывания автоматики насос выключается;
3. Незначительный расход воды компенсируется ее запасом в мембранном баке;
4. Когда давление падает до нижнего порога срабатывания автоматического реле, оно снова включает насос.

Схема водоснабжения с мембранным баком

Эта схема водоснабжения является наиболее распространенной, но имеет один недостаток: она энергозависима. При частых и длительных отключениях света владелец дома располагает лишь водой из гидроаккумулятора, емкость которого относительно невелика.

Кроме того: количество воды в мембранном баке не равно его полной емкости. Фактический объем запаса воды в большой степени определяется давлениями, на которые настроено автоматическое реле, и давлением накачки гидроаккумулятора.

Запас воды для разных объемов гидроаккумулятора в зависимости от давлений

С накопительной емкостью

Вторая схема, в отличие от первой, способна длительное время обеспечивать водоснабжение дома даже при отключении электроэнергии. Запас воды ограничен только объемом бака и обычно исчисляется сотнями или даже тысячами литров.

Схема включает, помимо уже знакомого нам обратного клапана, следующие элементы:

Полиэтиленовые емкости для питьевой воды

Изображение	Описание
Полиэтиленовый бак для питьевой воды. Емкости обычно снабжаются патрубками для заполнения и под сливной кран.
Кран на выходном патрубке емкости	Шаровый кран. Он монтируется на выходном патрубке емкости, и позволяет осушить водопровод для ремонта сантехники, не сбрасывая воду из накопительного бака.
На фото — поплавковое реле питания	Реле питания с поплавковым датчиком. Оно управляет включениями и выключениями насоса в зависимости от уровня воды в емкости.

Важно: при монтаже системы водоснабжения своими руками учтите, что бак должен быть поднят на высоту не меньше 3 метров над верхней точкой водоразбора. С чем связана эта инструкция? Дело в том, что существенная часть бытовой техники (посудомоечные машины, проточные водонагреватели и т.д.) работает при давлении в водопроводе не меньше 0,3 кгс/см

Проточные водонагреватели Атмор отключают нагрев при давлении в бачке с ТЭНами ниже 0,3 кгс/см2

Цикл работы этой схемы выглядит так:

1. Насос включается и наполняет емкость, после чего срабатывает поплавковое реле и отключает его питание;
2. Вода самотеком поступает в водопровод и расходуется через сантехнические приборы;
3. При падении уровня воды в баке до критического значения, поплавковое реле включает насос.

Схема самотечного водоснабжения с накопительной емкостью

Увы, и эта схема имеет несколько недостатков:

• Емкость может быть размещена только в отапливаемом помещении. На холодном чердаке вода просто-напросто замерзнет;
• Напор воды ограничен высотой установки емкости;
• Объем бака ограничивается прочностью перекрытий.

Прочность перекрытия ограничивает размеры бака

Заключение

Как видите, подключение глубинного насоса для водоснабжения выполняется предельно просто и не требует больших расходов. Успехов!

Подключение скважинного насоса: схемы с автоматикой, с реле и без вспомогательного оборудования

При обустройстве автономного источника водоснабжения на собственном участке владельцам приходится заботиться об установке специфического оборудования для доставки жидкости на поверхность. Механические устройства не способны функционировать без электричества. Рассмотрим подробнее возможные схемы подключения скважинного насоса к сети и водонапорной магистрали.

Комплект скважинного насоса

Эффективная эксплуатация системы индивидуального водоснабжения на даче обеспечивается оснащением насосного агрегата следующими элементами:

Комплект скважинного насоса.

• Помпой погружного или поверхностного типа. Предназначением устройства является бесперебойная подача воды из глубинной шахты.
• Питающим кабелем. Длина электрического провода определяется дальностью размещения скважинного оборудования от места возможного подключения к сети. Безопасность обеспечивается наличием специальной заземляющей жилы.
• Гидроаккумулятором. Накопительный бак увеличивает ресурс насосного агрегата, компенсируя резкие перепады напора. Функционирует в паре с предыдущим элементом.
• Системой управления. Электронные приборы контролируют процесс эксплуатации помповой установки.

Минимальная заводская комплектация устройства не рассчитана на подсоединение насоса к автоматике. Накопительный резервуар для воды и управляющий блок считаются дополнительным оборудованием и приобретаются отдельно.

Подсоединение помпового агрегата к электрической сети осуществляется несколькими способами. Разница заключается в количестве монтируемых элементов. Существуют следующие варианты:

• Прямое подключение. Выполняется без установки дополнительных устройств. Необходимыми комплектующими деталями являются погружной насос и электрический кабель. Для защиты от пробоев тока провод оснащается заземляющей жилой.
• Гидроконтроллер. Блок автоматики предотвращает работу агрегата при прекращении подачи воды. Продлевает ресурс силовой установки.
• Подсоединение через реле давления. Позволяет запускать и останавливать оборудование при изменении напора.
• Комбинированный способ, совмещающий 2 предыдущих варианта. Применяется в загородных владениях с постоянной потребностью в питьевой или технической воде для хозяйственных нужд.

Изучение особенностей предлагаемых методов подключения позволит определиться с выбором наиболее подходящей технологии.

Подключение скважинного насоса без вспомогательного оборудования

Подключение скважинного насоса без вспомогательного оборудования.

Схема прямого подключения применима для сезонного пользования автономным источником. Нецелесообразно при редкой эксплуатации насосной станции устанавливать дорогостоящую автоматику. А при постоянном присутствии владельцев на загородном участке возникает ежедневная потребность в питьевой воде. Каждый раз производить запуск оборудования утомительно. Поэтому рассматриваемый вариант подходит для нечастого посещения дачи.

Безопасность использования оснащения скважины обеспечивается предварительным заземлением помпы, входящим в перечень обязательных мероприятий, сопровождающих монтаж. Главная заземляющая шина жилого строения, соединенная с контуром здания, является базой для подключения насоса.

Рекомендуется создать для питания помповой установки отдельную электрическую группу , оснащенную защитной автоматикой. Номинал электроники определяется мощностью силового агрегата. До 3000 Вт достаточно 10 А, для большей производительности потребуется 16 А.

При отсутствии вспомогательного оборудования для подключения глубинного насоса к сети напряжением 220 В используется отдельная розетка с контактом заземления. Для соединения с питанием применяется электрический кабель, защищенный заземляющей жилой.

Подключение скважинного насоса к электропитанию с блоком управления (блоком автоматики)

Изготовители предоставляют владельцам автономных источников готовый комплект помпового оборудования, облегчающий поставку воды к дому. Допускается приобретать блок автоматики отдельно в качестве дополнительного оснащения. Альтернативные названия устройства – станция управления, гидроконтроллер.

Электроника предназначена для защиты работающего насоса от следующих факторов:

Подключение скважинного насоса к электропитанию с блоком управления.

• эксплуатации в режиме «сухого хода» при отсутствии воды в скважине;
• перепадов напряжения;
• прекращения водозабора;
• перегрузок в сети.

С помощью управляющего блока обеспечивается плавный пуск и остановка помпового агрегата. Гидроконтроллер поддерживает постоянное давление требуемой величины в системе водоснабжения.

Подключение скважинного насоса к электропитанию через реле давления

Экономные владельцы, стремящиеся снизить стоимость мероприятий по обустройству скважины, предпочитают обходиться без автоматики, выполняя подключение через реле давления. Защитный механизм предназначен для отключения насоса при достижении напором воды верхнего предела и возобновлении запуска при падении показателя до нижней границы. При использовании гидроаккумулятора обозначенные пороги измеряются в накопительном баке.

Принцип действия системы водоснабжения дома при подобном способе подключения следующий:

• реле срабатывает при падении давления в системе, вызванном открытием крана или включением бытовой техники, использующей воду;
• прибором отдается команда на запуск насосного агрегата, происходит наполнение расширительного бака, подключенного к водопроводной магистрали;
• отключение помпы производится при достижении верхнего предела давления в накопительной емкости.

С помощью реле в системе поддерживается стабильный напор воды, оборудование эксплуатируется в щадящем режиме, включаясь при необходимости.

Схема подключения

Расширительный резервуар и реле давления относятся к автоматическим приборам первого поколения. Для такого варианта подключения помпы к системе электроснабжения потребуется установка дополнительных элементов, представленных манометром и датчиком сухого хода. Первое устройство позволяет контролировать работу насосного агрегата и настраивать систему, отслеживая изменения напора жидкости. Предназначением второго является остановка оборудования при прекращении подачи воды.

Схема смешанного подключения блока автоматики и реле давления

Для предотвращения эксплуатации помповой установки в режиме сухого хода, способной привести к выходу из строя функционирующую насосную станцию, используется блок автоматики. Бесперебойная работа подающего воду из скважины устройства обеспечивается установкой реле давления. На дополнительный прибор возлагаются функции защиты системы при непредвиденном снижении напора.

Варианты автоматических станций управления отличаются принципом работы. Повышенной надежностью характеризуется датчик уровня, устанавливаемый в процессе монтажа внутри скважины. Электронное устройство отслеживает изменения объема жидкости в водяной шахте, отдавая команду на остановку работы механизмов при критическом снижении показателей. Простейшей защитой, способной предотвратить эксплуатацию помпового агрегата в режиме сухого хода, является поплавковый выключатель.

Схема комбинированного подключения предусматривает монтаж следующих элементов:

• глубинный насос скважинный центробежного действия;
• расширительный бак вместимостью более 50 л, предотвращающий гидроудары в водопроводной магистрали;
• обратный клапан, облегчающий запуск электрической помпы за счет удержания воды в системе, препятствуя обратному оттоку;
• реле давления, предназначенное для отслеживания изменений напора жидкости;
• аксиальный манометр;
• поплавковый датчик, позволяющий или запрещающий запуск силового агрегата в зависимости от уровня воды в скважине;
• станция управления.

Подключение насоса к блоку автоматики позволяет предотвратить эксплуатацию оборудования в режиме сухого хода. В пространстве, не заполненном жидкостью, механизмы работают вхолостую, сокращая ресурс помпового агрегата.

Схема подключения реле давления РД5 и защиты LP/3

Замена автоматического блока защитным реле LP/3 позволяет сократить расходы на обустройство собственной водяной скважины. Монтаж контактора упрощает электрическую схему, не снижая эффективность установки. Низкая стоимость подобного устройства привлекает владельцев автономных источников, компенсируя основной недостаток. Минусом данного варианта является необходимость запускать глубинную помпу вручную после прекращения работы.

Последовательное подключение с реле давления РД5 способствует остановке насоса как при снижении напора, так и при отсутствии воды в системе. Для перезапуска агрегата требуется присутствие владельца, приводящего в действие помповую станцию.