Насосные станции: принцип работы, назначение, особенности монтажа

Хотите обеспечить подачу воды в коттедж или дачный дом и именно сейчас ищете оборудование? Наверняка планируете, что оно будет всю работу выполнять автоматически и с вашей стороны не потребуется никакого контроля. С такой задачей справится насосная станция – надежное и современное решение в автономном водоснабжении. Узнайте о ней больше!

Содержание:

Устройство и принцип работы

Насосная станция – комплекс устройств, совместная работа которых служит для обеспечения автономного водоснабжения какого-либо объекта. К основным компонентам относят следующие:

• насос для выкачивания воды из скважины или колодца,
• гидроаккумулятор (бак) для накопления запаса воды,
• реле давления для обеспечения необходимого напора,
• манометр для контроля рабочего давления,
• система автоматики для управления работой станции,
• электрокабель для подачи питания,
• разъем для подключения к электросети,
• клеммы для заземления.

Все составляющие насосной станции могут быть подобраны отдельно либо поставляются в сборе. Последний вариант более практичный, так как не нужно вести сложных подсчетов, например, определять объем бака под имеющийся насос. Сборная конструкция продумана инженерами фирмы-изготовителя до мелочей, и все ее компоненты оптимально скомпонованы. Как правило, насос крепится на корпус гидроаккумулятора, что делает конструкцию компактной. Все соединения и подключение блока автоматики выполнены, поэтому вам останется только подсоединить агрегат к источнику электроэнергии и водопроводу.

Как происходит работа насосной станции? К насосу подсоединяют всасывающий шланг, который опускают в колодец или скважину. Агрегат подключают к электросети и системе водопровода. При включении насоса из точки водозабора вода подается в гидроаккумулятор. Внутри него находится эластичная мембрана в виде груши, которая заполняется водой и растягивается, сжимая воздух в полости резервуара. Как только допустимый объем достигнут, насос отключается. Если открыть кран, вода в него подается из гидроаккумулятора – насос при этом не задействуется. Подача воды в водопровод происходит за счет давления воздуха внутри резервуара, мембрана при этом сжимается. Насколько хватит запаса воды, зависит от объема бака: у разных моделей насосных станций он может быть рассчитан на 14, 20, 35 или 50 л. Как только будет израсходовано столько жидкости, что давление воздуха в гидроаккумуляторе упадет до критической отметки, включится насос и вновь заполнит мембрану водой. В этом заключается рабочий цикл агрегата автономного водоснабжения. За час может происходить от 1 до 20 циклов, что является нормой для насосного оборудования. Включение/выключение насоса и поддержание необходимого давления осуществляется за счет блока автоматики.

Назначение и преимущества насосных станций

Оборудование служит для автономного водоснабжения частных домов, дач, коттеджей и других объектов, вблизи которых есть источник воды – колодец или скважина. Но встает вопрос: с перекачкой жидкости способен справиться и обычный садовый насос – не так ли? Конечно, только справляться они будут по-разному. Сравним.

• Процесс работы. Насосная станция функционирует автоматически и не требует постоянного контроля со стороны пользователя: нормализует нагрузки в системе водоснабжения, стабилизирует давление и исключает риск гидроударов. Обычный насос сам по себе ничего подобного не осуществляет, так как его задача – только перекачка воды. Поэтому за рабочим процессом приходится постоянно следить.
• Надежность и экономичность. Так как гидроаккумулятор способен накапливать несколько десятков литров воды, снижается количество включений насоса. Это положительно сказывается на его ресурсе и помогает уменьшить расход электроэнергии. Обычный насос включается каждый раз, как только открывается крана, даже если это 10 раз за 5 минут. Каждое такое включение оказывает большую нагрузку как на оборудование, так и на электросеть. А при работе насосной станции все эти 10 раз вода будет расходоваться из накопленного запаса без включения насоса.
• Подача воды при отключении питания. Если происходит отключение электроэнергии, обычный насос не сможет качать воду, так как полностью зависит от электросети. С насосной станцией в доме всегда будет запас воды (хоть и небольшой), который можно использовать на гигиенические нужды первой необходимости. Ведь вода из гидроаккумулятора подается за счет давления воздуха, а не за счет работы насоса.

Как видите, насосная станция является удобным и экономически выгодным оборудованием для автоматической подачи воды в дом. Это современное решение помогает оптимизировать автономную систему водоснабжения, добиться бесперебойной работы всех ее компонентов и на 50% снизить расход электроэнергии, затрачиваемой для подачи воды. Вы решили, что этому оборудованию можно доверить водоснабжение своего дома? Тогда несколько рекомендаций по установке.

Что нужно учесть при монтаже оборудования?

Так как насосная станция поставляется в сборе, вам не придется подключать ее компоненты – нужно лишь правильно ее расположить. Она может находиться в доме, например, в подсобном помещении, может быть вынесена за его пределы, например, в хозблок. Если подразумевается круглогодичное использование, место установки оборудования должно быть утеплено. Следует утеплить трубу, по которой вода подается из колодца. Можно вкопать ее в землю на такую глубину, где грунт не промерзает – для центральной России глубина промерзания составляет примерно 1,8 м. На всасывающий шланг устанавливают обратный клапан, который препятствует сливу воды в колодец при неработающем насосе.

Помните про правила электробезопасности: оборудование должно быть заземлено и подключено к электросети с помощью УЗО. Для обеспечения хорошей производительности станции соблюдайте основные рабочие параметры. Например, если указана максимально допустимая глубина всасывания 8 м, не следует превышать данное значение. Учитывайте высоту подъема. Допустим, если она составляет 50 м, значит, конечная точка водоразбора должна находиться на расстоянии, не превышающем эту отметку.

Станция легко подключается, поэтому много времени установка не займет. В инструкции этот процесс описан подробно, и никаких проблем у вас не возникнет. Причем можно не только наладить подачу воды для гигиенических нужд, но и подключить стиральную или посудомоечную машинку, водонагреватель или котел. Все блага цивилизации будут доступны! А если по окончании дачного сезона вы захотите забрать оборудование во избежание кражи, легко и быстро сможете его отсоединить.

Окончательно решили купить насосную станцию? Осталось найти подходящую модель. В этом поможет наша статья «Как выбрать насосную станцию?». Изучайте характеристики, сравнивайте технику и принимайте решение. Дело останется за малым – оформить заказ в нашем интернет-магазине. Не откладывайте покупку, сделайте первый шаг к автономному водоснабжению своего дома уже сегодня!

Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения

Из чего состоит станция подачи воды

Для организации водоснабжения в частном доме магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования. Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании. По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.

В состав входят следующие функциональные компоненты:

• Поверхностный электронасос.
• Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
• Манометр.
• Реле давления.
• Соединительная арматура.

Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа.

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива.

Состав и особенности блока управления

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом.

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Принцип работы насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный «запас». При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало. По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование.

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой.

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Какое выбрать насосное оборудование

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система».

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар).

Выбор места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м. Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить:

• на улице в кессоне возле скважины;
• в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне;
• в подвале дома.

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта. При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна. При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 — 60 см или прокладывается на поверхности.

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода. Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно.

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

Возможные неполадки в работе установки

Если насос слишком часто включается и тут же отключается, то необходимо немедленно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе. При заниженных показателях надо будет оный подкачать. Но устранить проблему таким способом получится только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены. Здесь уже поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.

При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен.

Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

В чем достоинства насосной установки с гидробаком

Насосный агрегат является неотъемлемой частью автономной системы водоснабжения. Он обеспечивает подачу воды из скважины либо колодца, водораздача которой дальше по коттеджу осуществляется за счет работы самого насоса, использования водонапорного бака либо применения гидроаккумулятора.

Гидропневматическая водоподъемная установка и водонапорная емкость предназначены для поддержания постоянного давления во внутридомовой системе водоснабжения.

Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем. При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель. Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости. Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще. Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха.

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидравлических ударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.