Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения: основные узлы и их назначение

Использование скважин и колодцев для забора воды, при отсутствии центрального водоснабжения на загородных участках, является единственным решением проблемы обеспечения питьевой водой. Не всегда вода в источнике расположена близко к поверхности — для забора приходится устанавливать погружное насосное оборудование и производить подключение глубинного насоса к системе водоснабжения.

Электронасос не может работать постоянно, подавая воду в магистраль, для автоматизации режима его работы и снижения нагрузки на водопроводную линию при циклах включения и отключения, устанавливают автоматическое оборудование, состоящее из нескольких приборов.

Рис. 1 Опускание глубинного электронасоса в скважину

Автоматика: основные узлы и их назначение

Перед тем, как подключить погружной насос для скважины или колодца, монтируют водопроводную магистраль с необходимой автоматикой. Автоматические системы управления одинаковы для любого вида электронасосов, отличие состоит только в настройках управляющих приборов и объеме гидроаккумулятора. Основных узлов всего несколько, при подключении они размещаются в одном месте и выполняют следующие функции.

Реле давления

Основной прибор, осуществляющий автоматическое управление работой электронасоса. Внешне устройство имеет вид небольшой коробочки со штуцером для подключения к водопроводной линии. Принцип работы реле давления довольно прост: если напор в системе превышает допустимое значение, вода давит на клапан, размещенный внутри корпуса за штуцером, и связанная с клапанной диафрагмой металлическая пластина с толкателем размыкает контакты внутри прибора.

Кабель питания электронасоса при работе проходит через реле давления, одновременно происходит разрыв питающей цепи и насосное оборудование отключается. Предусмотрена настройка реле давления в определенном диапазоне двумя регулировочными винтами — один устанавливает верхний порог срабатывания, второй винт регулирует разницу между запускающим и отключающим прибор давлением.

Рис. 2 Автоматика для глубинного насоса

Гидроаккумулятор и преимущества его использования

При включении и отключении электронасоса вода в водопроводной системе резко останавливается или моментально приходит в движение — это вызывает гидроудары, при которых трубопровод и оборудование испытывают повышенные нагрузки.

При потреблении воды, если не существует некоторого запаса, насос будет включаться и отключаться через незначительные интервалы времени — это приведет к повышенным нагрузкам на систему и оборудование и ускорит износ электронасоса.

Для устранения вышеприведенных негативных факторов в водопроводную систему устанавливают гидравлический аккумулятор. Устройство представляет собой цилиндрический металлический бак, внутри которого размещена резиновая мембрана. При закрытых кранах резиновая колба бака наполняется водой, при этом давление в гидроаккумуляторе должно быть равным или чуть ниже давления в системе. При пользовании водой она поступает в трубы из аккумулятора, увеличивая время нахождения электронасоса в отключенном состоянии.

Понятно, что чем больше объем гидробака на один насос, тем больший запас воды в системе и более длительное время оборудование будет находиться в состоянии покоя между запуском и остановкой, следовательно, увеличится ресурс его работы.

Любой мембранный бак имеет в стенке ниппель для закачки и спуска воздуха в камере — это позволяет уравнять давление в системе и воздушной прослойке за резиновой грушей гидроаккумулятора. Если бы такого давления в гидроаккумуляторе не было, резиновая мембрана от напора воды распласталась бы по стенкам бака и не могла выполнять свои функции.

Стандартное минимальное значение объема гидробака не меньше 10 литров, верхняя граница может доходить и до 100 литров.

Рис .3 Схема подключения насоса для скважины к автоматике

Манометр

Для настройки порога срабатывания реле и контроля давления в линии любая водопроводная система включает в себя стрелочный или индикаторный измеритель давления. Стандартный манометр имеет штуцер для подключения и две шкалы в разных единицах измерения для снятия показаний.

Реле сухого хода

Во многих схемах установки электронасосов в колодец или скважину и подключения к автоматике не указан такой важный элемент, как реле сухого хода.

Что произойдет в случае, если в водозаборном источнике закончится вода? Погружной насос будет работать без необходимого водного охлаждения, пока не выйдет из строя — напор в системе будет низким, реле давления не отключит насосное оборудование.

Реле сухого хода конструктивно напоминает устройство реле давления и работает точно по такому же принципу, но наоборот — при низком давлении в системе оно размыкает цепь питания электронасоса, а при высоком замыкает.

Многие модели глубинных электронасосов оснащены встроенным термореле, прерывающим цепь питания при перегреве обмотки, которое происходит в работающих без воды погружных агрегатах.

Некоторые пользователи полагают, что данная защита может успешно заменить такой элемент автоматики, как реле сухого хода. Это мнение ошибочно в связи с тем, что перегрев обмотки является аварийной ситуацией, приводящий к нагреву изоляции и потери ей своих физических параметров. Многократный нагрев через некоторое время приведет к затвердеванию и отслаиванию изолирующего лака и в конечном итоге к межвитковому замыканию и выходу электронасоса из строя.

Рис. 4 Схема индивидуального подключения глубинного насоса в частном доме

Поплавковые датчики. Если схема подсоединения насосов для скважины обязательно должна иметь в своем составе реле сухого хода, которое работает в паре с реле давления в автоматическом режиме, то для глубоких колодцев его присутствие не обязательно. Дело в том, водозабор из колодцев производится с использованием конструкций, имеющих встроенный поплавковый выключатель. Устройство является аналогом реле сухого хода и отключает агрегат при падении уровня воды ниже определенной отметки.

Поплавковый выключатель работает следующим образом: при падении уровня жидкости в источнике его плавающая головка опускается и установленный внутри шарик размыкает контакты, которые встроены в цепь питания электронасоса.

Сенсорные датчики. Основным недостатком поплавковых выключателей является необходимость в свободном пространстве для работы, появившиеся на рынке колодезные электронасосы с сенсорными датчиками, не имеют подобных проблем.

Электролитический датчик уровня жидкости в таких моделях располагается сбоку и передвигается в вертикальном направлении, устанавливая порог срабатывания. Два его контакта работают в замкнутой цепи при наличии жидкости, как только ее уровень падает, цепь разрывается и электронная схема отключает питание электронасоса.

Рис. 5 Электронасосы с поплавковым и электролитическим датчиком

Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения

При устройстве индивидуальной системы водоснабжения еще на стадии проведения буровых работ следует знать диаметр и материал изготовления трубопровода, глубину залегания водопроводной линии, рабочее давление в системе, на которое рассчитано оборудование. При монтаже и включении водопровода руководствуются следующими рекомендациями:

• При использовании водопроводной системы в зимнее время придется принимать меры по ее защите от холода. Обычно трубы прокладывают под землей и выходить они должны из оголовка скважины, поэтому понадобится устройство кессонной ямы для установки и обслуживания оборудования. Чтобы сделать ее более удобной и снизить глубину, водопроводную линию утепляют и обогревают электрическим кабелем.

Рис. 6 Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения, сборка насосной станции своими руками — основные этапы

• При определении глубины погружения электронасоса, устанавливают динамический уровень при включенном оборудовании и подвешивают агрегат на 2 метра ниже установленной отметки, минимальное расстояние до дна у глубинных моделей 1 метр.
• При использовании песчаных скважин обязательна установка в водопроводную линию фильтров для песка или грубой очистки перед оборудованием.
• Электронасосы меняют свою эффективность откачки при изменении питающего напряжения, поэтому для стабильной работы лучше приобрести стабилизатор напряжения и подключить к нему оборудование.
• Для удобства работы и обслуживания часто проводится сборка насосной станции своими руками. На гидроаккумулятор монтируются манометр и реле давления с использованием стандартного пятивходового штуцера, но так как там отсутствует патрубок для крепления реле сухого хода, его придется устанавливать на дополнительный тройник.
• Часто электронасосы имеют короткий кабель питания, с недостаточной длиной для подключения к питающей сети. Его удлиняют путем припаивания аналогичного с дальнейшей изоляцией точки соединения термоусадочной муфтой.
• Обязательно присутствие в водопроводной системе фильтров грубой и тонкой очистки. Они должны размещаться до автоматики системы управления, в противном случае попадание песка и грязи приведет к их некорректной работе и поломкам.

Рис. 7 Размещение автоматического оборудования в кессонной яме

Монтаж погружного электронасоса для установки в скважину

Для установки погружного электронасоса в скважину выполняют работы в следующем порядке:

• Вкручивает в выходное отверстие агрегата пластиковую переходную муфту для подключения напорного трубопровода. При отсутствии встроенного обратного клапана устанавливают свой, монтируя его первым на выходе электронасоса, затем прикручивают фитинг для подсоединения труб ПНД.
• Приставляют к насосу трубу и фиксируют ее пластиковой манжетой, продевают в ушки корпуса трос и соединяют его концы на выходе при помощи двух специальных зажимов, свободный конец прикручивают к основному тросу изолентой.
• Соединяет вместе кабель питания, трос и напорный шланг с помощью изоленты или стяжек с шагом 1 метр., при этом следят, чтобы питающий шнур был закреплен без натяжения.
• Опускают электронасос в скважину на заранее установленную глубину. Для этого измеряют и обрезают напорную трубу нужной длины, вставляют ее в оголовок, к которому привязывают трос.
• После погружения можно сразу проверить работу электронасоса без подключения к трубопроводу, если подача жидкости соответствует паспортным данным, подключают всю водопроводную линию и затем контролируют и регулируют работу оборудования автоматическими приборами.

Рис. 8 Подготовка скважинного электронасоса к погружению

Для подключения скважинного насоса к системе водоснабжения используют приборы, которые автоматизируют его работу, препятствуют частому запуску и снижают нагрузку на линию. Их можно самостоятельно смонтировать в одном модуле, установить в жилом помещении или оставить в кессонной яме со скважинным оголовком.

Для дальнейшего монтажа и подключения водопровода потребуются услуги квалифицированных специалистов. Они произведут пайку пластиковых труб, установку и монтаж необходимых фитингов, кранов, переходных муфт.

Насосная станция или погружной насос для колодца: что лучше выбрать

Довольно часто у владельцев частных строений возникают проблемы с постоянным обеспечением водой своего приусадебного участка, пробурить скважину или вырыть колодец не решают ее — необходимо установить агрегат, который поднимет воду из колодца и создаст оптимальное давление в системе труб для перемещения ее в любую точку. Для таких целей идеально подходит насосная станция или погружной насос, опущенный в зеркало воды.

Среди пользователей найдется немного людей, которые отлично разбираются в подобном оборудовании, чтобы устранить пробелы в вашем кругозоре, предлагаем внимательно прочитать нашу статью, где можно найти ответы на многие, интересующие вас вопросы и решить возникшие проблемы с обеспечением чистой водой вашего дома в любое время.

Чем отличаются приборы

Отличительными чертами насосных станций для дачи или загородного дома являются их уникальная компактность, быстрый монтаж, а также простое техническое обслуживание и приемлемая для всех слоев населения стоимость. В гидравлическом баке накапливается запас воды, что позволяет изделию реже включаться и выключаться — в результате повышается его срок эксплуатации.

Насос устанавливается внутри гидротехнического сооружения под водой, а насосная станция для колодца монтируется в подвальном помещении дома или в специально построенном кессоне, который утепляется во время холодов.

Особенности, плюсы и минусы каждого

Насосная станция для скважины или колодца представляет собой специфическую технику, состоящую из нескольких весьма важных деталей и компонентов:

• гидравлический аккумулятор;
• насос;
• реле, которое управляет включением и выключением насоса;
• система фильтрования воды от примесей;
• защитный клапан;
• трубы для подачи воды или мягкие их аналоги.

Более дорогие модели дополнительно оснащаются функциями защиты от перегревания и работы без воды.

Погружной насос был разработан для установки под водой внутри колодца. Чтобы оборудование эффективно работало, очень важно обеспечить действенную защиту, когда резко понижается уровень подземных вод. Поэтому специалисты по эксплуатации аналогичного оборудования советуют использовать систему типа поплавка, которая размыкает электрическую цепь, когда уровень воды резко понизится.

Достоинства и недостатки станций

К преимуществу относятся:

• небольшие размеры гидравлического аккумулятора;
• легкая установка и разборка при необходимости;
• доступное обслуживание и выполнение ремонтных работ;
• демократическая стоимость.

Как и любая техника, они имеют специфические негативные качества:

• при установке внутри здания или в непосредственной близости, она издает весьма много шума, поэтому ее монтаж связан с существенными затратами на звукоизоляцию;
• высокое потребление электрической энергии;
• нужно утеплять на зиму и обеспечить постоянную вентиляцию помещения, где размещено оборудование;
• для забора воды с глубины более 8 м нужно устанавливать эжектор;
• электрический двигатель охлаждается только за счет перекачиваемой жидкости, поэтому он может отключиться — срабатывает система защиты от перегревания;
• иногда насос может выдавать низкий КПД, а использование более мощного агрегата приведет к перерасходу электрической энергии;
• малый срок эксплуатации;
• использование дополнительной системы фильтров, потому что эффективность работы зависит от чистоты воды.

По сравнению с погружными насосами, у станций производительность ниже, даже при стабилизации давления.

Плюсы и минусы насосов

Вначале рассмотрим положительные качества:

• бесшумная работа, т. к. двигатель находится под водой;
• могут поднимать воду с большой глубины до 40 м;
• компактность размеров изделия позволяет устанавливать его в скважине;
• весьма высокая эффективность работы;
• высокая надежность и большой срок эксплуатации;
• можно подбирать изделия исходя из водного напора;
• его расположение внутри колодца позволяет экономить место не только в доме, но и на территории приусадебного участка;
• при консервации на зимний период надо достать его из воды на поверхность, слить воду и закрыть отверстие всасывания.

• каждое открытие кранов в доме, например, для того, чтобы помыть руки перед едой, набрать воды в чайник, вызывает запуск насоса, а каждое изделие рассчитано на определенное количество таких циклов;
• сложность проведения профилактических работ, потому что агрегаты монтируются внутри колодца, каждый раз его надо поднимать на поверхность для осмотра и техобслуживания;
• довольно высокая стоимость. технического обслуживания и ремонта.

Для скважин большой глубины рекомендуется устанавливать погружные центробежные насосы, чтобы исключить повреждение системы фильтрации и внутренних стенок скважинного колодца.

Критерии оптимального выбора

Выбрать насосное оборудование не так легко, как кажется на первый взгляд, потому что необходимо учесть личные пожелания, наличие свободных денежных средств, а также следующие факторы:

1. Размеры будущего гидравлического сооружения.
2. Необходимый минимум потребления жидкости, например, в течение суток. Этот параметр легко высчитать, учитывая наличие постоянно проживающих членов семьи, а также бытовой техники: например, стиральной машины, душа, ванны, унитаза, которые постоянно эксплуатируются в доме.
3. Динамический уровень — его необходимо правильно определить, для этого производят откачку воды, а тот уровень, на котором жидкость перестает убывать, считают динамическим. Если в течение 40 минут откачки толщина водного слоя изменяется незначительно, то этот колодец обладает хорошим дебетом и полностью откачать из него воду нельзя.
4. Статический уровень — определяется путем замера расстояния от поверхности грунта до уровня воды, оборудование полностью должно быть отключено. Желательно делать замер после длительного неиспользования насоса, чтобы выяснить реальную полноту наполнения колодца.
5. Удаленность источника воды. Для этого надо замерить расстояние от дома до колодца, затем прибавить высоту расположения самой удаленной точки водозабора.
6. Концентрация посторонних примесей в жидкости, чтобы дорогостоящее оборудование не поломалось в течение первых же дней эксплуатации.

Специалисты советуют выбирать оборудование исходя из глубины нахождения грунтовой воды:

1. До 8 метров — используем поверхностный насос или насосную станцию.
2. 8-21 м — насосы с эжекторами.
3. 10-81 м — погружные насосные устройства.
4. Глубже, чем 81 м — только глубинные насосные установки большой мощности.

Перед установкой оборудования необходимо сделать весьма точные замеры.

Поверхностный насос

Он располагается на поверхности, а когда колодец очень глубокий, то внутри сооружения, т. к. оптимальная высота нормального подъема воды находится в пределах 6-8 м, максимум не более 10 метров. Для увеличения этого показателя используют эжектор, но он может снизить эффективность и надежность всей системы.

Аналогичные насосы идеально справятся с поставленными задачами при малой глубине залегания водной глади, при этом качественная система автоматики и гидравлический аккумулятор увеличивают его срок службы.

Погружной насос

Опускается в воду ниже зеркала и отлично перекачивает воду с довольно большой глубины, он намного эффективнее поверхностного изделия. Корпус у агрегата герметичный, его выполняют из нержавеющей, весьма прочной стали или устойчивых к действию влаги полимеров. При подборке обязательно соблюдается баланс между такими основными параметрами, как мощность и производительность.

Учитывается и глубина погружения, при этом важным параметром является конус всасывания, создающийся из-за сильной тяги изделия. Проверить надо качество работы фильтрующего элемента и автоматику защиты. Чтобы агрегат при работе не втягивал ил или песок, его опускают не ниже метра ото дна. Можно защитить изделие с помощью подвешенного круга из материала, невоспринимающего коррозию, — он располагается в 15 см над дном, а диаметр его делают меньше, чем ширина гидравлического сооружения. Поток воды будет двигаться вдоль стенок колодца, т. к. конус всасывания будет упираться в круг.

В колодцы с глубоким залеганием грунтовых вод устанавливают насосы скважинного типа, которые не боятся наличия примесей в воде: например, ESPA Neptun —185 г/куб. м или Водомет московской компании Джилекс — до 300 г/куб. м.

Какой насос выбрать

Основа — это глубина, при которой происходит наиболее эффективная работа: если она большая, то нужен погружной агрегат, а когда уровень небольшой, то подойдет поверхностное устройство, оно намного меньше и легче, поэтому легко перемещается в нужное место.

КПД у глубинных изделий больше, т. к. насос поверхностного типа тратит энергию на создание разряжения воздуха для обеспечения всасывания жидкости. Подгонка и материал всех деталей погруженного изделия очень высокое, потому что малейшее проникновение воды приведет к выходу изделия из строя, а просачивание технического масла загрязнит жидкость, очистка будет стоить весьма дорого.

Выбирать насосное оборудование нужно с большой ответственностью и осторожностью, покупка маломощной модели с низким качеством сборки может обернуться большими финансовыми затратами: если при неправильной эксплуатации произойдет непредвиденное поднятие дна, резкое снижение уровня воды или загрязнение ее маслом, то придется вызывать специалистов для решения этих проблем.

Выводы

Для обеспечения колодцев или скважин с незначительной глубиной до 10 метров можно применять насосные станции компактного типа, обеспечивающие ежедневно нормальную подачу воды для нужд пользователя. Чтобы осуществить качественное водообеспечение частного строения из колодца глубиной более 12 м, использовать придется только погружные насосы.