Устройство и принцип работы насосной станции

Насосная станция — это оборудование, предназначенное для обеспечения водоснабжения и для повышения давления в трубопроводной системе.

Для того, чтобы не ошибиться в выборе оборудования этого типа хозяину необходимо знать принцип работы и устройство насосной станции.

Повысительная насосная станция для частного дома в этом случае является очень хорошим вариантом, ведь она позволяет осуществить автоматическую подкачку и подачу воды в любую необходимую Вам точку дома, а так же она способна обеспечить необходимое давление в водопроводе при любых условиях, даже при выключенном насосе.

Содержание статьи

Насосная станция для воды абсолютна автономна и не требует вмешательства и постоянного контроля. Для её работоспособности необходимо только подключение к электрической сети.

В этой статье будет рассмотрено устройство насосной станции и входящих в её комплектацию гидроаккумулятора и управляющих реле, а так же принцип работы оборудования.

Назначение и устройство насосной станции

Насосная станция повышения давления предназначена для автоматизированного обеспечения водой частного дома или коттеджа. Она может подавать воду из любого источника, скважины, колодца или другого резервуара. Её основное достоинство – это постоянное давление в трубопроводе, что позволяет подключать и пользоваться любой техникой.

Каждая станция состоит из:
поверхностного насоса;
гидроаккумулятора;
манометра;
блок управления;
арматуры.

Система насосной станции – это комплекс оборудования работающего сообща, основным узлом в котором является циркуляционный агрегат.

Насос.

В зависимости от того, какое назначение имеет каждая конкретная насосная станция, она комплектуется своим типом насоса.

Большинство насосных станций укомплектованы поверхностными центробежными насоса с эжектором или без него.

Эжектор в насосной станции для водоснабжения – это специальный конструктивный блок, который обеспечивает подъем воды из скважины или колодца. Принцип работы эжектора в насосной станции основан на создании внутри корпуса зоны разрежения (вакуума), куда всасывается вода.

Наличие эжектора обеспечивает подъем воды с небольшой глубины – до 10 метров.

Бытовые насосные станции обладают хорошим напором и высокой производительностью.

Мы собрали все типы насосных станций в отдельной статье.

Гидроаккумулятор.

Предназначен для поддержания необходимого давления в водопроводной системе дома. Современные станции обеспечивают давление до 2 бар, а этого вполне хватит для работы любой техники, например, стиральной или посудомоечной машины.

Манометр.

Этот измерительный прибор необходим для визуального контроля за текущим давлением в трубопроводной системе.

Блок управления.

В его задачу входит автоматический контроль давления в системе, а также включение скважинного насоса при низком давлении в гидроаккумуляторе и отключение при достижении заданного уровня давления. Регулировку заданных параметров системы выполняет реле давления.

Арматура.

В эту категорию входят все узлы, необходимые для подключения насосной станции к трубопроводной системе – вентили, краны и патрубки.

Все составляющие насосной станции Вы можете купить отдельно, но практичнее приобретать оборудование в сборе. Сборная конструкция продумана производителем до мелочей и проверена на стенде, поэтому Вам остается только подключить станцию к трубопроводу и электропитанию.

Принцип работы насосной станции

Работа насосной станции состоит в следующем:

1. скважинный насос закачивает воду в гидробак (гидроаккумулятор и создает необходимое давление в системе водоснабжения).

2. При открытии крана потребителя – например, крана в мойке (или душа, или подключения стиральной машины), включается поверхностный насос для обеспечения необходимого напора. При этом количество воды в системе уменьшается, а её давление падает.

3. Уровень воды в гидробаке падает до минимально допустимого значения, которое контролирует реле давления.

4. Как только давление в гидробаке достигает минимально допустимого значения, блок управления станции запускает скважинный насос и заполняет бак новой водой из скважины.

5. Как только уровень воды в баке и давление в гидроаккумуляторе достигают максимально допустимого значения блок автоматики станции отключает питание насоса в скважине.

6. Насосная станция готова к работе.

Управление насосной станцией производится в автоматическом режиме. Вы просто устанавливаете необходимое давление на соответствующем реле, подключаете насос к баку гидроаккумулятора (в случае если они продаются отдельно друг от друга) и забываете об этом узле до срока технической проверки.

Частота включения насоса в скважине напрямую зависит от объема бака гидроаккумулятора. Чем больше бак, тем реже необходимо включать оборудование. В зависимости от конкретной модели бывают гидроаккумуляторы на 14, 20 и 50 литров.

Гидроаккумулятор насосной станции

Гидроаккумулятор насосной станции представляет собой ёмкость цилиндрической формы, разделенную на две части эластичной мембраной.

Насосная станция с гидроаккумулятором на заводе изготовителе заполнена газом, при этом создается определенное давление.

При включении насоса в незаполненную газом ёмкость гидроаккумулятора поступает вода. Эта ёмкость постепенно заполняется, эластичная мембрана, разделяющая эти две ёмкости, растягивается, при этом газ во второй ёмкости сжимается ещё больше.

Так в гидроаккумуляторе создается давление, величина которого контролируется автоматикой. Когда давление в насосной станции достигнет порогового значения (от 2 до 4 атм.) автоматика дает команду на отключение насоса и прекращение заполнения гидроаккумулятора водой.

Давление стабильно, насос не работает. Так продолжается пока не откроют кран или не включат какой либо прибор-потребитель воды. Тогда вода начинает уходить и давление в гидроаккумуляторе насосной станции постепенно падает.

При достижении нижнего порога, срабатывает автоматика, и на насос поступает команда на включение. Насос снова наполняет гидроаккумулятор водой, выравнивая давления до положенного.

Заполнение гидроаккумулятора насосной станции водой осуществляет скважинный насос, а его работу контролирует блок автоматики.

Реле давления насосной станции

Блок управления насосной станцией предназначен для своевременного включения и выключения насосной станции.

Для выполнения этих функции в комплектацию блок а управления входит манометр для определения текущего давления и реле управления насосом.

Устройство реле управления включает две пружины. Большая пружина настроена таким образом, чтобы замкнуть цепь электропитания при минимальном уровне давления в гидробаке.

Малая пружина в противовес большой размыкает цепь электропитания при достижении максимального давления.

Реле давления на заводе настраивается таким образом, чтобы включать насос при достижении давления в 1,4 бара и выключать на отметке установленной производителем (и указанной в документации к оборудованию).

Основная проблема, с которой можно столкнуться при эксплуатации насосной станции – сухой ход. Сухой ход – это работа оборудования незаполненного водой. В этом случае не происходит смазывания трущихся частей и оборудование выходит из строя.

Современные модели насосных станций снабжаются защитными устройствами, имеющими вид датчиков. Такие датчики могут отключать оборудование при перегреве и в случае сухого хода – когда в водопроводной магистрали нет воды. Убедитесь в наличие такой функции у приобретаемой Вами модели.

Насосная станция – основные характеристики

В зависимости от того где Вы хотите использовать оборудование зависят характеристики, которые должна выдавать насосная станция водоснабжения: напор, мощность, производительность, глубина забора воды.

Обобщив все предыдущие советы представляем Вам поэтапный план подбора насосной станции для дачи или загородного дома.

1 Необходимо определить источник водоснабжения – скважина или колодец. Если насосная станция должна обеспечить всасывание с глубины до 8 метров, то подойдет станция с поверхностным насосом, если глубина от 10 метров и более, то необходимо использовать погружной насос.

2 Необходимо определиться с техническими параметрами насоса. Выбирайте насос наиболее подходящий Вам по расходу (производительности) и напору(высоте подъема воды) для обеспечения хорошего давления и напора воды в доме. К этим показателям рекомендуется прибавить от 10 до 20% мощности, затрачиваемой на гидравлические потери в различной арматуре и фильтрах.

3 Выбор гидроаккумулятора осуществляется по его объему. Объем рассчитывается на основании того, сколько Вам необходимо воды при отсутствии электричества. На семью из 3-4 человек рекомендуется брать гидроаккумулятор объемом 50 литров, а для одного человека вполне достаточно и 24 литров. От объема гидроаккумулятора зависит ресурс насоса, чем реже включается насос, тем больше он проработает без ремонта.

Принцип работы насосной станции

От устройства насосной станции будет зависеть эффективность подачи воды в дом. Сегодня рынок предлагает два вида насосов: с гидроаккумулятором и с накопительным баком. У каждого вида есть свои нюансы, которые влияют на работу насоса.

Как работает насосная станция

Насос для водоснабжения – это своего рода агрегат, которые обеспечивает водой весь дом. Установка повышает эффективность работы системы водоснабжения в доме и безопасность трубопровода.

Алгоритм работы насоса:

1. Насос включается. В это время идёт подъём воды из источника;
2. Вода постепенно заполняет систему устройства и гидронакопителя до достижения предельного значения;
3. Как только максимальное значение достигнуто – насос выключается;
4. Вы принимаете душ, моете руки в раковине, умываетесь и соответственно расходуете воду. В этот момент, уровень воды в системе уменьшается;
5. Происходит подача воды из бака или гидроаккумулятора;
6. Водяной насос включается, и все действия повторяются заново.

Так работает водонапорная насосная станция. Принципиальная схема подключения автономного насоса со встроенным гидроаккумулятором устроена не сложно. Всё это можно прочитать в инструкции, которая идет в комплекте с насосом. Принцип работы может отличаться от выбранной вами модели. Но отличие будет незначительно, ибо основные принципы во всех насосных станциях одинаковые.

Что входит в устройство насосной станции

Водонапорная башня частного использования в производственных масштабах часто имеет насосные станции. Но они применяются и как бытовая составляющая. Это показывает, что насосы широко используются как и для дачных целей, таки и в более масштабных производствах.

Устройство насосной станции состоит из базовых функций, которые должен выполнять агрегат. В устройство входят следующие составляющие:

• Водозабор – нужен для подачи воды. Он находится в скважине или колодце. Оснащён водозабор сеткой для фильтрации. Сетка останавливает крупные частицы, которые могут попасть в трубопровод вместе с водой. В этом же месте находится обратный клапан. Он в свою очередь необходим, чтобы остановить обратный ток воды. Это случается, когда давление снижается или сам насос прекращает свою работу;
• Магистраль всасывания. Это участок между водозабором и насосом;
• Манометр вместе с реле давления. Центробежный напорный насос разряжает трубопровод, который даёт воду от источника. В это время происходит интенсивный подъем и повышается давления, которые имеет критические показатели. Манометр и реле в это время оптимизируют работу насосной станции. С их помощью устройство включается или наоборот отключается, когда значения достигают критических показателей;
• Эжектор насосной станции;
• Резервуары. Их них идёт вода в трубопровод.

Каждый элемент имеет свои функции и каждый элемент важной для единой функциональной работы системы. Поэтому важно покупать проверенные и качественные насосные станции. Лучше приобретать известные марки станций. Так вы обезопасите себя от подделок.

Что надо знать про принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором

Гидроаккумулятор – это очень полезная вещь в насосе. Сам принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором отличается от насоса, который его не содержит.

Если вы купили насосную станцию вместе с гидроаккумулятором, то перед вами открываются новые преимущества для улучшения системы водоснабжения. Среди них, это возможность поставить гидроаккумулятор рядом с насосом без изменения высоты. Такие насосные станции обладают камерами со сжатым воздухом. Это позволяет регулировать давление, которое может повыситься во время работы насоса.

Гидроаккумулятор позволяет подавать воду по вашим трубам более стабильно, чем насос без него.

Настройка уровня давления позволит влиять на уровень воды, которая поступает в трубы. Конечно же, это огромный плюс. В этом случае вы снижаете вероятность поломки трубоснабжения в вашем доме из-за избыточного давления.

Если у вас стоит выбор, какую насосную станцию покупать: с гидро- или без гидроаккумулятора, то конечно же берите насос с гидроаккумулятором. Так вы обезопасите себя от преждевременной поломки труб. Он поможет снизить давление и не даст вашим трубам разорваться во время прохода воды.

Чем хороша насосная станция без гидроаккумулятора

Насосная станция без гидроаккумулятора стоит на многих дачных участках. Его основное отличие от насосов с гидроаккумулятором, это, как вы правильно могли заметить, отсутствие гидроаккумулятора.

Если у насоса его нет, то, скорее всего, он работает с накопительным баком. Это вторая разновидность насосных станций. Это старая конструкция, но она по-прежнему используется на дачах. Количество воды в баке можно оценить по поплавку, который ставить в бак. Когда объём воды уменьшился до предельных значений, то в этот момент срабатывает датчик. Он в этот момент посылает сигнал, чтобы началась подкачка воды.

Накопительный бак очень большой, поэтому его использует меньше и меньше.

Среди минусов системы можно выделить:

• Низкий напор воды;
• Большие размеры бака;
• Трудность установки;
• Накопительный бак надо устанавливать выше уровня насоса;
• При поломке датчика, который сигнализирует о переполнении, вода может затопить дом.

Главным преимуществом такого насоса является низкая стоимость. Гидроаккумулятор стоит не дешево, поэтому без него вы сможете сэкономить деньги.

Насосная станция без гидроаккумулятора с наличием накопительного бака – это прошлый век. Дачники не рекомендуют покупать его, если есть возможность купить насос с гидроаккумулятором. Несмотря на низкую стоимость на такие насосы, вы рискуете затопить свой дом водой. Поэтому, лучше не приобретайте такие насосы.

Как работает насосная станция для дачи (видео)

Устройство и принцип работы насосной станции

Как устроена насосная станция?

С накопительным баком

Устройство насосной станции, где присутствует накопительный бак, на сегодня считается устаревшим, хотя такие варианты еще можно очень часто встретить. Дело в том, что накопительный бак является достаточно громоздкой конструкцией. Напор и количество воды в емкости контролируется поплавком. При снижении уровня воды до заданных величин, срабатывает датчик, который и запускает подкачку. Такая система долгое время была очень популярной, несмотря на целый ряд очевидных недостатков:

• вода идет самотеком, поэтому низкий напор;
• большие габариты;
• сложность монтажа;
• бак должен быть установлен выше уровня самой станции;
• если выйдет из строя датчик переполненности, то неизбежен перелив воды в помещение.

С гидроаккумулятором

Устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором – это принципиально новый подход в создании автономного водоснабжения. Дополненная реле давления, такая система является самой прогрессивной и характеризуется гораздо меньшим числом недостатков.Посредством реле контролируется верхний предел давления окружающего воздуха, а в гидроаккумуляторе он сжимается под давлением воды. Как только устанавливается нужное значение давления, насос отключается, а снова начнет работать при поступлении сигнала реле о нижнем пределе давления. Если потребление воды небольшое, то насос включаться не будет – в кран будет подаваться вода из бака.

Общая комплектность

Независимо от того выбрана насосная станция с накопительным баком или аккумулятором, кроме одного из этих элементов она будет укомплектована:

• насосным агрегатом;
• мембранным напорным баком, ограничивающим число запуска насоса;
• реле давления;
• манометром;
• кабелем;
• разъемом для подключения;
• клеммами для заземления.

Разновидности по виду насоса

Со встроенным эжектором

Насосные станции классифицируются по типу рабочего насоса, который может быть с эжектором и без. Принцип работы эжекторных модификаций (со встроенным эжектором) заключается в том, что вода поднимается за счет созданного разряжения. Они имеют более высокую стоимость в сравнении с более простыми моделями, но благодаря особой конструкции способны подавать воду с больших глубин – 20-45 м.Такое насосное оборудование характеризуется высокой производительностью, но работа сопровождается высоким уровнем шума. По этой причине, такая насосная станция должна устанавливаться в подсобном помещении и при возможности за пределами жилого дома. Оборудованию такого типа чаще всего отдается предпочтение при ведении большого подсобного хозяйства и для удовлетворения садово-огородных потребностей.

Устройство и принцип работы насосной станции Такой компактный вид имеет очень производительная станция со встроенным эжектором

С выносным эжектором

Кроме того, потребителям предлагаются насосы с эжектором выносным, который, вместе с двумя трубами опускается в скважину или колодец. По одной трубе вода подается вниз в эжектор, что приводит к созданию всасывающей струи. Такая конструкция заметно проигрывает по сравнению с классическим эжекторным насосом по своим эксплуатационным характеристикам.Такие насосы «боятся» наличия в системе воздуха и песка. Кроме того их КПД значительно ниже. Но зато станция с подобным насосом может без проблем быть размещена в доме, даже, если колодец находится на расстоянии 20-40 метров.

Устройство и принцип работы насосной станции Сравнительная таблица рабочих параметров насосной станции с выносным эжектором на примере моделей Pedrollo для дачи

Безэжекторные конструкции

При оснащении насосной станции оборудованием без эжектора всасывание воды выполняется по другой схеме. В этом случае ключевая роль принадлежит специальной многоступенчатой конструкции, относящейся к гидравлической части. Подобные насосы работают фактически бесшумно и с меньшим энергопотреблением.В данной статье мы отразили лишь основные варианты устройства классической насосной станции. Именно подобные конструкции можно чаще всего встретить в частных домовладениях. На самом деле насосов, на базе которых и собираются станции, существует огромное количество. Каждый может самостоятельно собрать такое оборудование с учетом собственных возможностей и потребностей.

Типы гидроаккумуляторов

Под закрытым подразумевается овальная емкость, в которой имеется резиновая диафрагма, создающая давление в системе. Такое устройство обойдется дороже. Обо всех особенностях этого аппарата говорилось выше.

Что касается открытого гидроаккумулятора, то он очень требователен при эксплуатации, но зато в установке проще. Сделать его вполне реально своими руками. Суть назначения та же, что и у водонапорной башни.

Открытый ГА монтируется преимущественно на высшей точке.

Важно знать! Чтобы в системе с открытым ГА создать давление до 0,7 бар, его следует установить на высоте 7 метров.

Если не соблюсти это требование, то система дополнительно оснащается насосами, что приводит к ее удорожанию и усложнению.

Типы и виды, особенности подключения

Основная рабочая часть этого оборудования — насос. Именно его тип определяет их основные технические характеристики. О насосах и пойдет речь.

Поверхностные и погружные

Большая часть станций, поставляемых с заводов в собранном виде, оснащены поверхностными насосами. Они установлены на одной раме с гидроаккумулятором и группой контроля. К насосу подключается трубопровод, который опускается в источник — колодец, скважину и т.д. Этот вариант хорош тем, что его можно использовать в узких скважинах — диаметр трубы может быть от 32 мм, что даже для самой узкой скважины нормально. Но поднимать воду такие системы могут с глубины порядка 7-10 метров.

Схема водоснабжения частного дома с насосной станцией с поверхностным насосом

При установке такого оборудования на конце подающего трубопровода, погруженного в воду, обязательно устанавливают фильтр и обратный клапан. Фильтр (сетка) обязателен, так как насосы требовательны к качеству воды, а обратный клапан не дает воде стекать в то время, пока не идет подкачка. Без этих двух частей система работает неэффективно.

Если скважина глубокая, необходим погружной насос или установка с выносным эжектором. В этом случае эжектор опускается в скважину или колодец, к нему подключаются два шланга. Остальное оборудование стоит на поверхности. При такой системе вода может подниматься и с глубины 40-45 метров.

Насосная станция с внешним — погружным эжектором позволяет достать воду из глубоких колодцев или скважин глубиной до 40-45 м

Недостаток этой системы в том, что она не любит присутствия воздуха в трубах (шлангах), из-за чего запуск системы — хлопотное и отвественное мероприятие.

Тихие и шумные

Отличается еще и внутренняя конструкции насосов. От их строения зависит уровень шума при работе.

• Вихревые. Всасывающее усилие создается за счет лопастей внутри корпуса. Эти насосные станции водоснабжения для дома бесшумные или очень тихие, но поднимать воду они могут только с небольшой глубины. Их можно и нужно ставить в жилых домах: они очень не любят изменения температур, а при замерзании выходят из строя.
• Центробежные насосы шумят при работе сильно, но качают воду с приличных глубин и могут работать при разных температурах, потому могут устанавливаться в специально оборудованных приямках.

Как провести воду из колодца или скважины в дом, читайте тут.

Правила установки насосной станции

Для работы насосной станции обязательно электропитание. И это — один из основных критериев при выборе места установки: нужно или станцию ставить там, где есть электропитание, или тянуть линию туда, где стоит станция. Но нужно учесть еще целый ряд факторов:

• Ставить оборудование нужно с учетом расстояния, на которую может подаваться вода.
• Если планируется зимнее использование системы, то помещение, в котором устанавливается оборудование, должно быть теплым — станции не выносят заморозки. Одновременно в нем должна быть хорошая вентиляция, чтобы не скапливался конденсат.
• Если насос сильно шумит, а установить его удобнее в доме или рядом с ним, его нужно заключить в звукоизолирующий короб.

Иногда самым лучшим выходом является строительство кессона — небольшого помещения, которое устраивают примерно на глубине 2,5 м. Если водозабор идет из скважины, то обсадная труба срезается чуть выше дна кессона. В скважину погружается насос, который подает воду в гидроаккумулятор.

Оборудование устанавливается ниже глубины промерзания грунта, что предотвращает его замерзание: внутри удерживается плюсовая температура. Удобно тогда и трубы прокладывать ниже глубины промерзания, и выводить их уже под домом, в теплой незамерзающей зоне и подавать воду в гребенку.

Схема установки станции для водоснабжения частного дома в кессоне

Если для дома устройство кессона — оправданные расходы, то для дачи — вряд ли. Тогда делают упрощенный вариант — строят небольшой ящик или делают приямок и там ставят оборудование на весенне-летний период, на зиму забирая его в отапливаемое помещение.