Системы водоснабжения тепловых электростанций: применяемые схемы, их структура и принцип работы

Станция с наносными агрегатами, обеспечивающая водой теплоэлектроцентраль

Система технического водоснабжения электростанций (СТВ) представляет собой сеть охлаждающих систем, работающих по циркуляционному принципу на технической неочищенной воде. Структурируется она по-разному, что зависит от конкретных условий строительства и поставленных задач.

С помощью видео в этой статье будет рассказано, какие существуют схемы, чем они принципиально отличаются, и каков принцип их работы.

Что входит в состав СТВ

При строительстве тепловой или атомной электростанции, на системы их водоснабжения может приходиться до 10% от всей сметной стоимости. Это существенные капиталовложения, так как в структуру системы входит немало объектов.

Вот как выглядит их стандартный перечень:

1. Водозабор (источник воды). Может быть как наземным: море, озеро, река, так и подземным: артезианская скважина.
2. Водоводы. Так именуют трубопроводы или каналы, подводящие и отводящие воду.
3. Насосы циркуляционного типа. Обеспечивают принудительный ток воды с заданным напором.
4. Объекты охлаждения воды – пруды, градирни, бассейны.

Цель использования технической воды

Теплоэлектростанция имеет разветвлённую структуру объектов, и работа многих их них не может осуществляться без технической воды, которая требуется:

• Для охлаждения конденсаторов турбин, в которые поступает основной объём (до 95%) всей воды. То есть, данная статья её расхода является основной.
• Для работы электрогенераторных газоохладителей и устройств газоочистки.
• Для маслоохлаждающих систем турбин.
• Для осуществления химической подготовки воды, предназначенной для восполнения её потерь в виде пара.
• На пылеугольных станциях с помощью воды производится удаление золы и шлака.

Главный потребитель воды на ТЭЦ – конденсатор турбины

Примечание: многие вспомогательные механизмы и устройства так же охлаждаются за счёт воды. А на атомных станциях она используется и для охлаждения бассейнов перегрузки отработанного топлива.

Разновидности систем подачи ресурса

Водоснабжение тепловых электростанций осуществляется посредством двух конструкционных вариантов систем: прямоточных, в которых вода подаётся к агрегатам однократно, и оборотных, рассчитанных на многократное использование.

Третьего не дано, разве что на некоторых станциях проектируются смешанные системы. Смотрим, когда и какой вариант применяется.

Многое зависит от водного источника

Традиционно главным источником воды большинства тепловых станций и централей является река. Однако дебет воды в таких водоёмах в течение года нестабилен, весной и осенью они пополняются за счёт таяния снегов или атмосферных осадков, а летом уровень воды может значительно снижаться.

Это не может не оказывать влияния на выбор типа водоподающей системы.

Уровень воды в пойме реки может значительно подниматься или снижаться

Когда прямоточка лучше

Прямоточный вариант может быть применен только в том случае, когда потребность ТЭЦ в воде не меньше минимального расхода воды в реке.

В этом случае, воду один раз прогоняют через конденсатор турбины, после чего обратно сбрасывают в реку. Сброс осуществляется ниже по течению, что исключает смешение отработанного ресурса со свежей водой.

Схема расположения забора и сброса воды в прямоточной системе ТЭЦ

• Расстояние между точкой водозабора и сброса определяется расчётом, в котором учитывается естественный уклон русла, скорость потока, преимущественное направление ветра. Применение прямоточной системы нередко влечёт за собой необходимость строительства плотины для искусственного подъёма воды и создания дополнительного напора, что обусловлено требованиями СанПиН и рыбоохраны.
• В качестве источника для прямоточной системы может использоваться не только река, но и озеро или море. Озеро должно быть проточным и содержать достаточный объём воды. Что же касается моря, то в нём воды всегда достаточно, однако из-за повышенного содержания солей приходится разрабатывать мероприятия по защите от коррозии конденсатора и другого оборудования.
• Главным преимуществом систем прямоточного типа является более низкая стоимость гидротехнических сооружений и низкая температура поступающей воды. И только когда по каким-то причинам такую схему невозможно использовать, предпочтения отдаются оборотной системе. Именно в ней и присутствуют градирни, охлаждающие пруды и бызгальные бассейны.

Охлаждение воды посредством работы брызгального бассейна

Как обеспечивается охлаждение воды в оборотной системе

Несмотря на более низкую проектную и эксплуатационную стоимость ТЭС и КЭС, снабжаемых водой по прямоточному принципу, приходится прибегать к устройству оборотных систем с прудами-охладителями или градирнями.

Вариант структурирования водоснабжения оборотного типа на ТЭЦ

Причиной тому истощённые водные ресурсы некоторых областей или же отсутствие (либо далёкое расположение) природного источника с нормальным дебитом. К тому же, сброс в реку тёплой воды меняет ход протекающих в ней естественных биологических процессов, поэтому все крупные тепловые станции работают не на прямоточном, а на оборотном водоснабжении.

Схема с прудом-охладителем

Наиболее выгодной схемой СТВ является вариант с сооружением охладительного пруда (искусственного водохранилища на базе реки), вблизи которого размещается главный корпус насосной станции.

• Расход воды в таком пруду может варьироваться от нуля до максимума, что обеспечивается путём установки плотины. Если уровень воды колеблется незначительно, около каждой турбины устанавливается насос, а водоприёмная часть располагается в самом глубоком месте пруда, чаще у плотины.
• При достаточной глубине водохранилища забор ресурса производят из придонных слоёв — там ниже температура, а воду, нагревшуюся после прохождения через конденсатор, сливают поверхностно.
• Для создания такого пруда требуется как минимум благоприятный рельеф речной долины, а так же возможность восполнения объёмов влаги, утраченной за счёт испарений и донной фильтрации.
• Охладительные водохранилища могут быть устроены не только непосредственно в поймах рек, но и располагаться от основного водоисточника в десятке километров. Чем ближе, тем лучше — но условия не всегда позволяют.

Примечание: удалённость этих объектов друг от друга вынуждает строить ещё и конденсационную электростанцию (КЭС), задача которой состоит в том, чтобы компенсировать водопотери в охладительном пруду.

Пруд-охладитель может выглядеть как вполне цивилизованный водоём

Сама ТЭЦ располагается как можно ближе к потребителям тепла – жилым районам или территориям предприятий. Но опять же, это не всегда получается, и тепловая станция может находиться в 10-20 километрах от точки потребления.

Когда целесообразнее градирня

Пруд занимает значительную площадь, а дороговизна земли вынуждает отдавать предпочтения системам с градирнями. Это наилучший вариант в случаях, когда для подпитки системы нет нормального источника водоснабжения – например, в крупных городах.

В том числе используют такой вариант водоохлаждающего оборудования, как сухая градирня. От мокрого варианта она отличается тем, что жидкость протекает в трубах, обдуваемым атмосферным воздухом, что очень удобно для регионов с невысокими среднегодовыми температурами.

В градирнях мокрого типа вода распыляется и стекает в поддоны — а оттуда в водоводы. При этом испаряется довольно значительный объём и воду постоянно приходится доливать.

Причём вода, соприкасаясь с воздухом, загрязняется, приводя к закупорке теплообменников и труб, чего не происходит в системах сухой градирней.

На заметку: преимуществом сухой градирни перед мокрой является ещё и тот факт, что кроме воды в ней можно использовать другие жидкости и даже масла.

Особенности комбинированных систем

Так как уровень воды в разные сезоны может значительно отличаться, на многих станциях, работающих по прямоточному принципу, предусматривают и оборотную схему, которая включается в работу с маловодный период года. То есть, параллельно с водоёмом используют один из вариантов охладителей – брызгальную установку или градирню.

В таком случае, из реки или другого водоёма вода подаётся на станцию самотёком или посредством насосной станции. Здесь на каждую турбину устанавливается по паре циркуляционных насосов, к каждому из которых ведёт индивидуальный водовод (сварные стальные трубы с рёбрами жёсткости).

На заметку: Это, так называемые, БНС (блочные насосные станции). Они могут располагаться:

1. на входе в машинный зал ТЭС или около конденсаторов;
2. на берегу водоисточника, совмещаясь с водоприёмниками;
3. на самотечном канале, заменяющем напорный водовод (но это возможно только при естественном уклоне рельефа в сторону водоисточника).

Блочная насосная станция

• Если электростанция сильно удалена от источника воды, или же её уровень значительно колеблется, может применяться двухступенчатая схема подачи воды. Из реки в канал вода перекачивается насосной станцией I подъёма, а уже оттуда на конденсатор турбины подаётся посредством установленной в машинном отделении при электростанции БНС.
• Нагревшаяся вода, прошедшая через конденсаторы, сбрасывается в отводящий канал, который является общим для всех турбин. На территории теплоэлектростанции канал должен быть закрытым и собирается из железобетонных сегментов с прямоугольным сечением. За пределами территории он открытый и имеет трапециевидное сечение.
• Что касается подачи первичной воды, то, при наличии береговой станции, к машинному отделению ТЭС она поступает по напорным трубопроводам, диаметры которых могут достигать 3,5 м. К каждому конденсатору подходит два таких водовода.
• В ЦНС (центральной насосной станции), находящейся в одном блоке с водоприёмником, стоит минимум 4 насоса, суммарная производительность которых равна расчётному расходу воды. Насосы работают на сеть парами, в каждой из которых есть основной агрегат, и есть резервный.

При необходимости можно менять число одновременно работающих насосов, и как следствие, регулировать подачу воды.

Заключение

Комбинированные схемы весьма надёжны, а единственным их недостатком является большая протяжённость разветвлённой сети. Как следствие, гидравлические потери в них повышены, а так же требуется большое количество запорной и другой арматуры.

Кроме систем подачи технической воды, проектируется и хозпитьевое водоснабжение тепловых станций, а так же обязательно предусматривается работающий под высоким давлением противопожарный водопровод.

Схема управления насосной станцией

Схемы насосных станций

В конце статьи напомню, что насосную станцию можно собрать самому или купить в собранном виде. При сборке насосной станции самому элементы станции можно разнести по расположению или собрать в одном месте, лучше на станине насоса.

При покупке готовой насосной станции, все элементы станции будут собраны и скомпонованы в одном месте.

Приведу фото подключеной насосной станции в систему водоснабжения дома.В качестве источника водоснабжения используется накопительный бак(на заднем плане фото)

Другие статьи раздела: Системы водоснабжения

• Абиссинская скважина, простой способ индивидуального водоснабжения
• Автоматическая насосная станция
• Бурение артезианских скважин на воду
• Бурение на воду своими руками для водоснабжения дома, коттеджа, дачи
• Бурение скважины на воду: этапы работ профессиональной бригады
• Виды и выбор поверхностного насоса частного дома
• Виды систем водоснабжения
• Вихревой насос: устройство и применение
• Водопроводный ввод в частный дом: устройство ввода воды в частный дом
• Водоснабжение загородного дома из колодца

Как подключить насосную станцию?

К выходу агрегата с помощью футорки крепят шаровый кран. Забор воды они могут осуществлять с любой глубины и даже при значительном удалении источника воды от здания.
При эксплуатации погружного насоса потребуется лишь труба и обратный клапан — в нем уже имеется фильтр данного типа.

Установка насосной станции в обустроенном на улице павильоне оградит от главного недостатка этого вида оборудования — шума во время работы Определившись с местом установки станции насосного оборудования, приступают к ее монтажу. Без водопроводной системы невозможно полноценное круглосуточное проживание в доме.

Сквозь прямое колено просовываются пластиковые трубопроводы, которые ведут к эжекторному узлу в завершение пространство между трубопроводами и внутренней частью колена допускается заполнять монтажной пеной. Канализационная труба служит защитным слоем.

В вырытую траншею укладывается трубопровод. Тем самым стабилизируя давление; Насосная система оснащена узлом управления для определения показателей, когда требуется включить и выключить оборудование.
Подключаем насосную станцию к скважине и закачиваем воду

Устройство насосной станции

Характерной особенностью насосной станции является ее изначальная готовность к работе. Если для насоса требуется дополнительная арматура, здесь все уже готово в собранном виде. Водонасосная станция, схема которой изображена ниже, содержит насосный агрегат, гидроаккумулятор, фильтры грубой и тонкой очистки и кран. В ее состав также входит автоматика контроля давления жидкости и защиты от перегрева.

Основная часть оборудования — это поверхностный центробежный насос. Он снабжается асинхронным электродвигателем.

Металлический гидроаккумулятор содержит мембрану, на которую давит закачанный воздух. При заполнении вода давит на мембрану и сжимает воздух. Количество жидкости внутри регулируется датчиками верхнего и нижнего уровней.

Насос крепится к баку сверху. К нему прилагаются эжектор, фильтр и обратный клапан.

Кабель следует заменить в зависимости от требуемой длины. Трубопроводы и шланги подбираются в зависимости от расчетных параметров.

Как выбрать?

Но в любом случае есть: Всасывающий трубопровод, который опускается в скважину или колодец.

В колодце на стенке крепят полочку, в случае со скважиной углубляют приямок. Вниз установить кольцо с дном, сверху — кольцо с крышкой.

Перед тем как первый раз запустить установку с поверхностным насосом, необходимо заполнить водой рабочую часть системы.

Самым главным благом цивилизации, которым хозяева стремятся оборудовать свой загородный дом, является система водоснабжения. Выбор схемы установки В зависимости от глубины гидротехнического сооружения может использоваться одна из двух схем подключения насосной станции В зависимости от глубины гидротехнического сооружения может использоваться одна из двух схем подключения насосной станции: однотрубная схема подходит в том случае, когда подъём воды осуществляется с глубины не более м; двухтрубная схема используется в случае перекачки воды из скважины или колодца глубиной более 10 м. Трубопроводы водоснабжения должны проходить либо ниже глубины промерзания почвы, либо быть соответствующим образом утеплены. Этот способ установки насосной станции хорош тем, что если все сделано верно, работает система без проблем.

Для регулировки давления включения предназначен винт Р, для регулировки отключения винт ДР. Если есть необходимость, воздух надо подкачать при помощи компрессора или автомобильного насоса. Воду заливают, пока та не начинает вытекать, и тогда плотно прикрывают вентиль.

Если соединение есть, сделать желательно смотровой колодец. В отдельно стоящем здании, расположенном над устьем скважины или колодцем.

Основные схемы установки и подключения

Конец трубы помещается в колодец или скважину. Насосная станция дает следующие преимущества: Повышает эффективность системы водоснабжения. Такая схема является несколько затруднительной по доступу к станции. В том случае, если забор воды делается из речки, озера или пруда, ее необходимо применять только для хозяйственных нужд или полива.

При применении поверхностного насоса, в скважину устанавливают пластиковую водопроводную трубу. Можно еще закрепить ножки более надежно при помощи анкерных болтов. Возможно строительство крупногабаритных кессонов, в которых допускается размещать насосное оборудование. Соединять их лучше всего при помощи пятивыводного штуцера, который монтируется в напорный трубопровод в удобном месте.
Как быстро запустить насосную станцию. Фильм снят экшн камерой Bravis A3

Особенности конструкции

Реле давления воды для насоса (схема подключения дана ниже) – это электронно-механическое оборудование, производящее отключение и запуск насосного агрегата при определенных значениях давления в водопроводной сети.

Устройства, выпускаемые различными производителями, конструктивно похожи, отличия заключаются лишь в незначительных деталях. Отключение и подача питания насосного агрегата осуществляются посредством размыкания и замыкания контактной группы – основного элемента реле. Также в состав оборудования входят две пружины и поршень с мембраной.

После подсоединения к специальному переходнику станции давление жидкости начинает оказывать воздействие на мембрану, которая, в свою очередь, воздействует на поршень, который подключен к контактной группе.

На контактную группу с противоположной стороны воздействует большая пружина, сжатие которой регулируется посредством соответствующей гайки. Если вследствие забора воды в системе водоснабжения падает давление, пружина преодолевает со стороны поршня воздействие, и контактная группа замыкается, осуществляя подачу питания на насос.

При увеличении в трубопроводе давления поршень будет осуществлять постепенное смещение платформы с контактами, преодолевая противодействие пружины. Однако контакты не сразу размыкаются, это происходит лишь в результате перемещения на определенное расстояние, зависящее от степени сжатия малой пружины. Подобно большой пружине, она посажена на шток с гайкой. В результате размыкания контактов насосный агрегат отключается.

Устройство и принцип действия агрегата

Основное количество скважин на дачных участках имеет глубину до 20 м – оптимальную для установки автоматического оборудования. При данных параметрах не нужно приобретать глубинный насос, систему автоматического контроля или промежуточную емкость: прямо из скважины (или колодца) вода поступает к точкам разбора. Чтобы обеспечить правильное подключение насосной станции, необходимо разобраться, из чего она состоит и как работает.

Основными функциональными узлами станции является следующее оборудование:

• Насос центробежного типа, обеспечивающий подъем воды и транспортировку ее в дом.
• Гидроаккумулятор, смягчающий гидравлический удар. Он состоит из двух частей, разделенных мембраной.
• Электрический двигатель, соединенный с реле давления и насосом.
• Реле давления, контролирующее его уровень в системе. Если давление падает ниже определенного параметра – оно запускает мотор, если появляется переизбыток давления – выключает.
• Манометр – прибор для определения давления. С его помощью производят регулировку.
• Система водозабора, оснащенная обратным клапаном (находится в колодце или скважине).
• Магистраль, соединяющая водозабор и насос.

При помощи данной формулы можно определить максимальную глубину всасывания: схема демонстрирует наглядно, какие измерения для этого необходимо сделать

Наиболее распространенный вариант насосной станции — гидроаккумулятор с закрепленным сверху поверхностным насосом и узлом, включающим манометр, реле давления и защиту от сухого хода

Как видно из таблицы, стоимость насосных станций может быть различной. Она зависит от мощности, максимального напора, пропускной способности, производителя

Перед монтажом насосного оборудования необходимо приобрести все функциональные части согласно параметрам скважины и водопроводной системы.

Устройство насосной станции для водоснабжения частного дома

На диаграмме, которая представлена ниже, я показал основные элементы насосной станции:

• Насос;
• Гидроаккамулятор;
• Вспомогательные устройства.

После диаграммы я коротко остановлюсь на каждом элементе насосной станции отдельно.

Насос

Это первичный элемент насосной станции. Он предназначен для подъема воды из устроенных источников водоснабжения. Насосы можно погружать в скважину до 8 метров. В самом насосе сделана система фильтрации воды. Хоть она и простая, но достаточно функциональная.

Альтернативой погружному насосу служит поверхностный или колодезный насос. Этот насос забирает воду с поверхности водоисточника. Забор воды происходит через торец насоса или через отводной патрубок. Оба забора воды происходят через фильтр грубой очистки в виде сетки.

Гидроаккумулятор

Это специальное устройство, для автоматического регулирования давления в водопроводной системе дома. Гидроаккумуляторы бывают горизонтального и вертикального исполнения. При монтаже гидроаккумулятора, монтировать его нужно штуцером вниз. Штуцер это устройство, через которое к гидроаккумулятору, подсоединяется внешний водопровод. Об устройстве гидроаккумуляторе читайте отдельную статью сайта: Устройство гидроаккумулятора.

Насосная автоматика

Управление и контроль за всеми установленными в системе апаратами обеспечивает блок автоматики. На него возложена задача по включению-выключению электромотора, защита от «сухого пуска» насоса, предупреждение аварийных ситуаций в цепях электроснабжения.

Автоматический блок содержит:

• Устройства защиты обмоток электродвигателя от перегрева и фазного перекоса в сети.
• Реле давления, регулирующее момент снижения давления в сети до предельного минимума и включения мотора, с последующим выключением в момент достижения рабочего значения.
• Защита от включения двигателя при отсутствии воды в насосе.

Насосная автоматика делится на три разновидности:

• Универсальная
• Для установки в системах с гидроаккумулятором
• Для систем без него

В зависимости от сложности и функциональности устанавливают системы автоматики трех поколений:

• Простотой, надежностью и доступностью отличается механическое управление.
• Электромеханические системы второго поколения характеризуются совершенным управлением и защитой основных узлов. Получили наибольшее распространение.
• Электронная система, включающая цифровые приборы, микрочипы и импульсное управление двигателем насоса. Устанавливается для моделей погружных насосов с частотным регулированием оборотов.

Устройство и принцип действия

Большинство скважин, обслуживающих дачные участки и жилые загородные дома, имеют глубину подачи воды не более 20м. Данная глубина идеально подходит для использования автоматических насосных станций.

Это устройство представляет совокупность аппаратуры, предназначенной для исполнения двух основных целей:

• Подача воды из источника водоснабжения во внутридомовую сеть.
• Поддержание в водопроводной системе давления, нужного для бесперебойного функционирования сантехнических устройств и бытовых приборов.

При отсутствии в доме воды невозможно функционирование таких благ цивилизации, как душевые, стиральные автоматы, кухонные смесители, канализационная система. Поэтому, насосная станция для частного дома выступает в качестве основы его благоустройства.

На современном отечественном рынке можно встретить значительное количество разных автоматических устройств водоподачи, предназначенных для установки в частном доме. Но, несмотря на некоторые конструктивные различия, все эти модели имеют одинаковый принцип действия, и схожее устройство.

Главные функциональные узлы водонасосных станций:

• Всасывающий насос для подъёма воды из скважины, и подачи её под определённым напором во внутреннюю трубопроводную систему. Чаще всего здесь применяется поверхностный насос. Но, если требуется качать воду с глубокой артезианской скважины, в составе станций используются глубинные погружные насосы.
• Демпферный бак-накопитель или гидроаккумулятор. Это устройство предназначается для создания определённого водного запаса на всякий непредвиденный случай. Например, при поломке насоса, отключении электроэнергии, гидроаккумулятор сможет какое-то время поддерживать давление, давая возможность жильцам пользоваться основными сантехническими приборами.
• Датчики давления (манометры), соединённые с реле, а те, в свою очередь, – с электродвигателем насоса. При перегреве мотора, либо аварийного исчезновения воды в подающей системе, контролирующая аппаратура должна самостоятельно остановить насос во избежание его поломки.
• Блок управления насосной станцией. Здесь расположены кнопки включения/отключения, а также приборы регулировки работы станции. С их помощью можно настроить показатели наибольшего и наименьшего давления, при которых будет происходить самостоятельное включение или отключение устройства.
• Обратный клапан. Устанавливается на водозаборном трубопроводе, и не даёт воде скатываться обратно в питающую скважину.

Принцип действия насосной станции

Прежде всего воду надо поднять из-под земли до места использования. Для этого открывается кран. Включение насоса каждый раз нецелесообразно, поскольку для создания давления потребуется время, а частые пуски быстро выведут его из строя.

Когда приобретается водонасосная станция, инструкция, прилагаемая к ней, содержит описание оборудования. Для обеспечения необходимых комфортных условий в пользовании водой прежде всего применяется мембранный бак — гидроаккумулятор. Он представляет собой накопитель с датчиком уровня жидкости. Когда гидроаккумулятор заполнен, насос отключается и включится только тогда, когда количество жидкости в баке уменьшится до минимума. В результате включение насоса будет происходить гораздо реже, хотя частота пусков напрямую связана с потреблением. Но здесь можно увеличить объем мембранного бака или установить в сети дополнительный, что позволит накапливать больше воды.

Появление насосных станций значительно облегчило условия пользования водой. Отпала потребность в сборе отдельных элементов и настройке системы водозабора.

Варианты управления насосным оборудованием

Для управления погружным насосом используются следующие виды приборов:

• пульт управления, состоящий из блока необходимых механизмов;
• прессконтроль;
• автомат для управления, который поддерживает определённое давление в системе водоснабжения.

Пульт управления – это довольно простой блок, который позволяет уберечь насосное изделие от перепадов напряжения и коротких замыканий. Автоматический режим функционирования можно получить, если подключить блок управления к реле давления и уровня жидкости. В некоторых случаях пульт управления присоединяют к поплавковому датчику. Цена такого блока управления невысокая, но её эффективность без использования защиты насоса от работы на сухую и реле давления под сомнением.

Блок управления в виде прессконтроля имеет встроенную пассивную защиту от работы на сухую, а также оборудование для автоматизированной работы насоса. Для управления системе требуется контролировать ряд параметров, а именно давление жидкости и уровень потока. К примеру, если расход воды превышает 50 литров в минуту, то насосное оборудование под управлением прессконтроля работает без остановки. Автомат срабатывает и отключает насос, если водяной поток уменьшается, а давление в системе повышается. Если расход жидкости меньше 50 литров в минуту, то насосное изделие запускается при снижении давления в системе до 1,5 бар. Такая работа автомата особенно важна при резких скачках давления, когда нужно сократить количество запусков и остановок насоса при минимальном расходе.

Автомат для управления, который позволяет поддерживать постоянное давление в системе, необходимо использовать там, где любые скачки давления крайне нежелательны.

Описание принципа работы системы

Функционирование в автоматическом цикле происходит таким образом:

• Снижение рабочего давления в водопроводной сети до критического минимума приводит к срабатыванию датчика реле. Он дает сигнал включения и происходит замыкание контактов электроцепи.
• Заполнение водой вызывает возрастание давления в гидроаккумуляторе.
• С достижением предельного значения срабатывает датчик давления. Сигнал приходит на контактор и происходит размыкание цепи и отключение насоса.

При перекачивании больших объемов воды используется электросхема с поплавковыми датчиками. Датчики следят за уровнем жидкости в гидроаккумуляторе. Подключение выполняется по схеме аналогичной предыдущей. Только на месте реле давления установлен датчик уровня жидкости.

Подключение электрической части скважинного насоса выполняется с соответствии с нормами ПУЭ. Двигатель насоса должен быть заземлен.

Простейшая схема управления

Применение простой схемы оправдано для обустройства водоснабжения небольшого дачного дома. В этом случае ёмкость для сбора воды лучше разместить на небольшом возвышении. Из накопительного бака по системе трубопроводов вода будет поставляться в разные места приусадебного участка и в дом.

Самую простую схему управления насосным оборудованием несложно реализовать самостоятельно, поскольку она состоит из небольшого числа элементов. Главное достоинство такой схемы – надёжность и простота установки.

Принцип работы данной схемы управления состоит в следующем:

1. Для включения и отключения насосного оборудования используется контактное реле (К 1.1) нормально-замкнутого типа.
2. Схема подразумевает два режима работы – подъём воды из скважины и дренаж. Выбор того или иного режима осуществляется при помощи переключателя (S2).
3. Для контроля уровня воды в накопительной ёмкости используются реле F 1 и 2.
4. При снижении воды в баке ниже уровня расположения датчика F1 происходит включение питания через переключатель S При этом катушка реле будет обесточена. Запуск насосного оборудования происходит при замыкании контактов на реле К1.1.
5. После подъёма уровня жидкости до датчика F1 произойдёт открывание транзистора VT1 и включение реле К1. При этом контакты нормально-замкнутого типа на реле К1.1 разомкнутся и насосное оборудование отключится.

В данной системе управления используется маломощный трансформатор, который можно взять во вращательном приёмнике

При сборке системы важно, чтобы на конденсатор С1 подавалось напряжение не менее 24 В. Если у вас нет диодов КД 212 А, то вместо них можно использовать любые диоды с выпрямленным током в пределах 1 А, при этом обратное напряжение должно быть более 100 В

Водонасосная станция: неисправности

1. Двигатель вращается, но вода насосом не перекачивается. Чаще всего это происходит из-за нарушения герметичности всасывающего трубопровода. Следует проверить герметичность всех стыков. Если не работает обратный клапан, его надо отремонтировать или заменить. Причиной неисправности может быть засор или выход из строя пружины. Чтобы насос мог перекачивать, водопровод заполняют водой. Конец всасывающего шланга всегда должен быть погружен в жидкость. При этом высота подъема должна всегда быть меньше допустимого значения, указанного в техническом паспорте.

2. Выработка между рабочим колесом и корпусом может быть причиной снижения производительности насоса вплоть до того, что он начинает работать вхолостую. Также может разрушиться крыльчатка в результате износа. Детали или насос нуждаются в замене. При этом не нужно менять всю станцию.

3. Мощность электродвигателя в большой степени зависит от величины напряжения в сети. Если его недостаточно, необходимые обороты для перекачки воды можно не набрать. Здесь нужен стабилизатор.

4. Поступление воды рывками из-за подсоса воздуха во всасывающем трубопроводе.

5. Частые запуски и отключения насоса из-за неправильной работы датчиков уровня. Причиной бывает разрыв мембраны. Ее исправность проверяется нажатием на ниппель. Если из воздушного отсека выходит вода, мембрану надо заменить. Также может быть слишком низким давление воздуха. Его замеряют манометром (1,5-1,8 атм при отсутствии воды) и при необходимости подкачивают воздушным насосом. Если на корпусе гидроаккумулятора появились трещины, их заделывают «холодной сваркой». Если бак исправный, нужно проверить работу реле давления и при необходимости его заменить.

6. Насос крутится без остановки. Здесь требуется регулировка реле давления на верхнем и нижнем уровнях. После продолжительной эксплуатации прежней величины давления уже можно не добиться. Поэтому его уменьшают путем ослабления пружины или установки маркера. Иногда достаточно почистить входное отверстие реле от солей жесткости. Также следует проверять надежность контактов в электрической цепи.

7. Насос не вращается. Когда он не используется длительное время, нужно провернуть крыльчатку или вал вручную, а после включить в сеть. Может выйти из строя конденсатор, которым снабжаются трехфазные двигатели, работающие от однофазной сети. Здесь нужна его замена.

Основные схемы установки и подключения

Чаще всего встречаются следующие схемы:

• Схема прямого подключения устройства в подающий трубопровод.
• Схема с накопительным баком.

Прямое подключение подразумевает размещение станции между водозабором и внутридомовым трубопроводом. Вода напрямую засасывается из скважины и подаётся потребителю. При такой схеме установки аппаратура находится в обогреваемом помещении – в цоколе или подвале. Это обусловлено боязнью пониженных температур. Замерзание воды внутри устройства может становиться причиной его выхода из строя.

Впрочем, в регионах с относительно мягкими зимами, допускается помещение водонапорной станции непосредственно вверху скважины. Для этого над ней сооружают заглублённый в землю колодец, который утепляют во избежание замерзания воды внутри трубопровода. При необходимости возможно использование электрического греющего провода. Более подробно все аспекты выбора места установки разберём ниже.

Схема подключения станции с накопительным баком выглядит несколько иначе. Вода из источника подаётся не прямо во внутридомовую систему, а в специальный объёмный бак-накопитель. Сама насосная станция размещается промеж накопителя и внутреннего трубопровода. Вода к местам водоразбора перекачивается насосом станции из накопительного бака.

Таким образом, в такой схеме используется два насоса:

1. Глубинный насос, качающий воду в накопитель.
2. Насосная станция, подающая воду из бака-накопителя в водопровод.

Плюсом схемы с баком накопителем является наличие достаточно большого количества воды в нём. Объём бака может составлять несколько сот литров, и даже кубометров, а средний объём демпферного бачка станции равняется 20-50л. Также подобный вариант водоподающей системы подходит для артезианских скважин, когда так или иначе приходится задействовать глубинный насос.

Виды применяемых насосов

Водоподающие станции комплектуются несколькими видами насосного оборудования:

1. Стандартные модели, устанавливаемые поверхностным способом. Позволяют подавать воду с глубины до 8-9м.
2. Поверхностные, с внутренним эжектором. Система внутреннего эжектора позволяет увеличить давление в системе, и глубину всасывания до 10-12м.
3. С внешним эжектором. Эжектор опускается к основанию всасывающей трубы, что увеличивает глубину всасывания воды до 30м. Минус эжекторных моделей – их шумность. Поэтому, при покупке таких устройств, заранее приготовьтесь к некому дискомфорту, либо позаботьтесь о шумоизоляции помещения.
4. Погружные насосы. Использование погружных типов насосной техники целесообразно для скважин, глубиной свыше 30м. Такие насосы опускаются непосредственно в скважину, подвешиваясь на тросах в полуметре от её дна.

Основные правила эксплуатации

После запуска станции в эксплуатацию, необходимо регулярно производить её профилактические осмотры. При необходимости промывать фильтры, подтягивать резьбовые стыки. В случае забивки фильтров вода начинает подаваться в сеть пульсирующими рывками, а порой и вовсе перестаёт течь. Частота промывки фильтров зависит от качества воды в скважине.

Примерно раз в месяц следует осматривать и гидроаккумулятор. Если показания давления в его воздушной камере ниже необходимого уровня, то его следует поднять при помощи автомобильного насоса через нипель. Для правильной эксплуатации и техобслуживания устройства, нужно внимательно ознакомиться со схемой насосной станции и рекомендациями изготовителя, обычно указываемыми в технической инструкции.

Изменения диапазона срабатывания

Если вас устраивает, к примеру, нижний порог срабатывания, а требуется только увеличить или уменьшить верхний порог, то используется меньший регулятор.

В процессе затягивания гайки данного регулятора вправо будет увеличиваться верхний порог срабатывания, без изменения нижнего. При ослаблении же процесс будет происходить с точностью до наоборот, то есть между ними разница будет увеличиваться или уменьшаться.

После регулировки включается напряжение, по манометру отмечается тот момент, когда произошло отключение насоса (верхнее давление).

Случается так, что значение момента включения и диапазон срабатывания не подходят, то в таком случае регулировку необходимо выполнять большим регулятором, а после – меньшим, отслеживая процесс по манометру.

Заключение

Владельцы частных домов решают проблему обеспечения водой несколько иначе, нежели собственники городских квартир. Имея в доме насосную станцию, они могут всегда пользоваться водой в необходимом количестве, подключив ее к скважине. Однако для этого нужно правильно выполнить установку насосной станции в частном доме своими руками. Сам по себе процесс ее установки представляется не таким и сложным, однако здесь имеются определенные нюансы, о которых чаще всего не догадываются многие владельцы. Поэтому нужно очень тщательно подойти к изучению основных моментов технологии монтажа станции, выполнив при этом предварительные расчеты.