Насосная станция для частного дома - выбор основных узлов и порядок монтажа

Причины низкого давления в водопроводе

Обстоятельства, приводящие к падению давления в водопроводной сети, могут быть как объективными, возникшими в результате естественных процессов, так и субъективными, связанными с ошибками в проектировании, расчетах, подбором оборудования. Их можно сформулировать следующим образом:

Повышенный уровень разбора воды, связанный с высоким сезонным потреблением. Это случается летом, когда потребители частного сектора расходуют большое количество воды для полива огородов.
Неисправный или недостаточной мощности насос на станции распределения.
Засоренные трубы. В случае использования металлических водопроводов это может быть ржавчина в смеси с известковыми нерастворимыми осадками, получающимися естественным образом.
Утечки воды на порывах или протечках водопровода. Они образуются, в основном, на стыках труб или разъедают их стенки насквозь. Единственным способом избежать таких дефектов – производить периодические осмотры и текущий ремонт строго по разработанному графику.
Недостаточная мощность электрических сетей, питающих подстанцию.

Для частного сектора, использующего индивидуальный водозабор в виде колодцев или скважин, это становится возможным по причине постепенного снижения их дебита в результате заиливания источников, засорения фильтров.

Самое неприятное состоит в том, что снижающие давление в водопроводе факторы не возникает в один момент, их влияние значительно растянуто во времени и незаметны. Очевидно, что нужен постоянный контроль над пропускной способностью трубопровода.

Схема насосной станции без гидроаккумулятора

В принципе, схема достаточно проста. В независимости от того, какой насос будет использоваться в домашней водопроводной трассе (погружной или поверхностный) в первую его самого надо оградить от ила и грязи источника водозабора. Поэтому в самом низу устанавливается сетчатый фильтр, который будет задерживать крупные взвешенные частицы.

Далее по схеме идет или сам насос, если он глубинный, или трубопровод, который будет соединять фильтр с насосом, установленным на поверхности. В первом случае от насоса будет протянут все тот же водопровод в виде трубы или шланга. То есть, трасса начнется прямо в гидротехническом сооружении

Поэтому очень важно определить уровень промерзания грунта в районе месторасположения колодца или скважины. Начиная от этого уровня, придется трубопровод теплоизолировать. Схема с дополнительным насосом

Схема с дополнительным насосом

Теперь внутренняя разводка водопровода. Во-первых, необходимо продумать систему водоочистки. К сожалению, из колодцев и неглубоких скважин вода в дом будет поступать не очень чистой. Поэтому самый простой вариант – это установить два фильтра: грубой и тонкой очистки. Они легко справляются с возложенными на них обязанностями по очистке воды, но требуют, чтобы в них почаще меняли фильтрующие картриджи.

Следующий элемент – накопительный бак с поплавком. Он соединяется с насосом через трубу и установленные фильтра. После него уже производится отвод трубы до потребителей.

Схема с баком на чердаке

Накопительный бак

Что собой представляет накопительный бак? Это простая емкость, может быть разной формы и размеров. В ней три патрубка. Верхний является подающим, через него вода попадает внутрь резервуара. Второй нижний – отводящий, через него вода отводится на потребители. Третий, он тоже нижний, и располагается ниже второго, это сливной патрубок для грязной воды и осадков, который используется в проведении профилактических работ.

Накопительный бак также снабжен крышкой, которая герметично прикручивается к корпусу емкости. Она располагается сверху. Через крышку производят осмотр бака, а также производят профилактические мероприятия.

В настоящее время многие потребители свое предпочтение отдают пластиковым бакам, чем металлическим. Они дешевле, но по техническим характеристикам не уступят вторым. При этом их вес в разы меньше, что упрощает его установку и монтаж. Тем более, если разговор идет о монтаже в чердачном помещении. Что касается теплоизоляции, то для этого можно использовать любые материалы, главное – чтобы в процессе эксплуатации вода в баке не замерзла.

Накопительный бак в разрезе

Конечно, у этой схемы есть и свои недостатки.

Пассивная подача воды, отсюда и небольшой напор в водопроводной системе. Хотя на первом этаже его будет больше, чем на втором. Ведь чем выше расположен бак, тем больше давления он создает в водопроводе.
Большой размер самой накопительной емкости. Отсюда иногда возникают сложности с подбором места ее установки.
К сожалению, поплавковый датчик – не лучшее устройство контроля над работой насосной установки. Он может в один миг просто отказать, насос будет качать воду до тех пор, пока из герметичных щелей бака не потечет вода. Неминуемо затопление чердака и нижних помещений.
Не очень просто проводить чистку большого резервуара. Придется залезать внутрь емкости, где руками надо будет выгребать осадок. Правда, периодичность проведения очистки достаточно большая, потому что в системе будет установлена водоочистка.

Дополнительное оборудование

Помимо электронасоса, гидроаккумулятора и управляющей автоматики в комплект любой насосной станции в обязательном порядке входят:

соединительная арматура, в том числе гибкая подводка, соединяющая насос с гидроаккумулятором;
манометр, измеряющий давление жидкости в системе и облегчающий контроль за работой насоса,
обратный клапан, предотвращающий опорожнение подводящей магистрали при выключении насоса;
фильтры, препятствующие попаданию в насос механических примесей;
автоматы защитного отключения насоса.

Фильтры

Центробежные насосы характеризуются повышенной требовательностью к чистоте перекачиваемой жидкости

Очень важно, чтобы в проходящей через насос воде не было абразивных частиц (ил, песок и т.д.), а также длинноволокнистых включений с линейными размерами более 2 мм (водоросли, травинки, щепки)

Предельно допустимым количеством механических примесей считается 100 г/м3. Защитить насос от выхода из строя и отдельные его узлы от преждевременного износа в результате перекачивания воды, содержащей инородные включения, поможет сетчатый фильтр грубой очистки.

Он монтируется на конце водозаборной трубы и отсекает крупный мусор, плавающий в толще воды или на ее поверхности.

После станции ставятся картриджные фильтры тонкой очистки, доочищающие воду, которая направляется к потребителю. Впрочем, к насосной станции они уже никакого отношения не имеют.

Обратный клапан

Чтобы насос был в состоянии в любой момент начать качать воду, необходимо, чтобы подводящая магистраль всегда была заполнена. Именно поэтому система водозабора насосных станций оборудуется обратным клапаном, устанавливаемым сразу после сетчатого фильтра грубой очистки.

Наличие обратного клапана избавит вас от необходимости каждый раз долго ждать, пока вода поднимется в насос из скважины, и, что более важно, убережет насос от работы в режиме «сухого» пуска, чреватого выходом оборудования из строя. Водозаборная труба с обратным клапаном

Водозаборная труба с обратным клапаном.

Защитная автоматика

Наши электросети не могут похвастаться стабильностью, и напряжение зачастую «гуляет» в довольно широком диапазоне. Обезопасить дорогостоящее оборудование от скачков напряжения поможет автомат защитного отключения. Если в комплект вашей станции этот компонент не входит, его можно (и нужно!) докупить отдельно. Не лишним будет и автомат защитного отключения при перегреве насоса.

Система защиты от «сухого» хода – еще один элемент, который необходим для продления срока службы насосной станции. Особенно важна она в тех случаях, когда производительность скважины непостоянна. Размещенный в скважине датчик подаст сигнал на выключение насоса, как только уровень воды упадет ниже минимального предела. Это позволит предотвратить перегрев и выход насоса из строя вследствие перекачивания воздуха.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Особенности режимов работы

Безбашенная система предусматривает подачу воды непосредственно потребителю, и в связи с этим используемые здесь насосы должны полностью обеспечивать подачу в необходимом объеме в пиковые моменты потребления воды . Обычно строится график работы сети, совмещенный с расписанием работы насосной станции, что позволяет оценить обеспеченность водой в различные моменты времени. В большинстве случаев такие системы имеют большое количество насосов.

При наличии в системе водоснабжения напорного аккумулятора максимальная подача воды станцией принимается меньшей по сравнению с максимально возможным часовым расходом, а сам график работы станции приближают к графику расхода воды, но в точности они совпадают не всегда, так как вследствие неравномерного потребления воды при полном совпадении графиков выключение и включение насосных агрегатов будет происходить слишком часто, что увеличит нагрузку на систему.

При этом если воды подается больше, чем необходимо, то излишки подаются в аккумулирующую емкость и в дальнейшем за счет этого объема воды покрывается недостача в пиковые моменты водопотребления.

Проводя расчет насосной станции второго подъема нужно определить оптимальный режим работы с низкой периодичностью включения насосов и минимально возможным объемом аккумулирующей емкости. Работа станции может быть двух- или трехступенчатой – так называют количество одновременно включенных насосов.

Вместимость аккумулирующей емкости

Произведя анализ работы насосных станций легко можно увидеть, что при ступенчатом режиме работе возможно уменьшение объема бака и уменьшение высоты подъема воды, что обусловлено уменьшением высоты установки бака. В целом расчет насосной станции показывает, что при организации ступенчатой работы объем бака может быть втрое меньшим, но при этом будет увеличена площадь самой станции, что обусловлено увеличением числа используемых насосов и увеличением вместимости резервуаров для насосов первого подъема, которые в большинстве случаев работают равномерно.

Также при ступенчатой работе насосных агрегатов должен быть увеличен диаметр водопроводов, так как пропуск воды в таком случае должен быть большим, нежели при их равномерной работе. При этом опытным путем установлено, что для небольших водопроводов выгодна равномерная работа, а для больших водопроводов целесообразнее использовать ступенчатый режим работы. Средние водопроводы имеют зависимость от длины водовода, чем он длиннее тем, предпочтительней равномерная работа.

Режимы работы универсальных насосов

Выбирая для обустройства пула универсальный насос, владелец бассейна может задать несколько режимов его работы. Так, действуя в режиме «циркуляция», насос решает следующие задачи:

— равномерный прогрев воды;

— ее подача на систему фильтров;

— предотвращение цветения;

— помощь в очистке.

Режим «подогрев» также может быть использован пользователем. Он подразумевает работу, как на закачку воды, так и на ее слив, а еще помогает в процессе смешивания подаваемых слоев воды. В результате температура на разной глубине будет одинаковой и пловцы в бассейне почувствуют максимальный комфорт во время водных забав.

Выбор насосного узла в соответствии с типом пула

Если на участке установлен мобильный надувной или каркасный бассейн, который владельцы монтируют от сезона к сезону, тратиться на дорогостоящее стационарное оборудование насосной группы нет нужды. Воду можно вычерпать из чаши ведрами при условии, что она имеет небольшой объем, а остатки слить самотеком, используя обыкновенный садовый шланг. Также можно пользоваться и портативными фильтрационными насосами, которые обычно поставляются в комплекте с переносными пулами.

Однако такой вариант совершенно не подходит для капитальных бассейнов из монолитного бетона, которые построены в доме или на приусадебной территории. Для таких пулов нужно добротное оборудование, правильно подобранное по мощности и функциональности.

Критерии выбора

Помимо основного критерия – мощности насоса и его формата, в процессе покупки оборудования в магазине внимание покупателя должно быть сфокусировано и на других технических характеристиках, определяющих сферу использования и функциональные возможности. Среди них:

— пропускная способность;

— габариты и вес корпуса;

— параметры сети;

— наличие гарантии от производителя;

— простота использования;

— особенности работы двигателя;

— назначение;

— комплектация оборудования;

— диаметр патрубков;

— материал изготовления.

Косвенные параметры также важны. Поэтому тщательного рассмотрения заслуживает перечень следующих позиций — уровень шума, издаваемый насосом, наличие в нем опций аварийного выключения двигателей, возможность бесперебойной продолжительной работы, удобство обслуживания и эксплуатации прибора.

Видео: погружной насос для откачки воды из бассейна

Грамотно подобрав насосное оборудование для откачки воды из бассейна, застройщик сможет избежать множества проблем. По необходимости он сможет быстро осушать чашу, подготавливая пул к консервации на зиму или же занимаясь очисткой стен бассейна в рамках планового обслуживания сооружения.

Что является движущей силой для жидкости?

Существует два способа, с помощью которых жидкость может подниматься вверх:

Когда ёмкость герметично запечатана, и в неё под давлением подаётся газ. Но это не наш случай.
Нам интересная вторая ситуация, когда жидкость поднимается по сосуду за счёт разности атмосферного давления (Ра) и тяги — разрежения (Р1), которое создаётся насосом.

Но эта высота, по сути, чисто теоретическая, потому что, чем выше находится местность над уровнем моря, тем меньше давит атмосфера. На небольшом взгорье высотой в 2000м, давление снижено примерно на четверть — до 0,77 бар.

Так как на находящуюся в колодце воду так же действует атмосфера, то, какое бы разрежение ни создавал насос, находящийся на поверхности земли, вода в низине не сможет поднять выше десятка метров, а на возвышенности высота подъёма насосом не будет выше шести-семи метров. То есть, высота местности имеет решающее значение.

Обратный клапан: что это такое и для чего используется

Кроме особенностей местности, на высоту подъёма воды влияют и другие критерии. Например, следует учитывать и возможные потери давления, которые неизбежно возникают в определённых случаях. Чтобы было понятно, что это за ситуации, рассмотрим, что происходит, когда насос отключается.

Когда разрежение больше не создаётся, вода, находящаяся в полости всасывающей трубы, устремляется вниз – откуда и пришла. В конечном итоге труба станет пустой. Чтобы поднять воду снова при последующем запуске насоса, он должен ещё раз разредить воздух.

Перед первым запуском в насос заливается вода

При первом запуске, чтобы это произошло, в него заливается вода, но после того, как она слилась, самозаполнения не произойдёт. Двигатель начнёт работать вхолостую, что, в конце концов, приведёт к поломке.
Следовательно, нужно сделать так, чтобы жидкость оставалась в камере насоса при его отключении, что позволит агрегату быстро войти в рабочий режим. Обеспечить задержку воды призван клапан, который при её обратном движении закрывает просвет трубы — примерно как на фото.

Принцип работы обратного клапана

Благодаря ему, после каждого отключения вода остаётся и в самом насосе, и в трубе. И на первый план выходит вопрос обеспечения клапану герметичности, которая нарушается из-за попадания в него ила и песка.
Поэтому перед клапаном обязательно ставится фильтровальная металлическая сетка, которая, вместе с ним образует так называемое, кольцо опускной (всасывающей) трубы. Потери давления на нём будут тем более существенными, чем больше загрязнён фильтр.

Кольцо трубы с обратным клапаном для колодезного насоса

Кроме того, во всасывающем трубопроводе имеются и другие слабые места: вентиля, повороты, разветвления. В зависимости от конфигурации трассы и её комплектации соединительной и запорной арматурой, потери давления могут доходить до двух десятых бар, что соответствует двум метрам водного столба.

Так как в этой ситуации высота всасывания уменьшится на эти же 2 метра, очень важно приложить все усилия, для того, чтобы воспрепятствовать потерям давления

Что нужно знать об эксплуатации поверхностных насосов ↑

Поверхностные насосы зарекомендовали себя как надежные помощники в ведении приусадебного хозяйства. Сфера их применения обширна:

насосные станции для полноценного снабжения водой дома и служб;
организация полива – из шланга, налаживание оросительной системы;
подача воды для работы фонтана.

При работе оборудование не погружено в среду, а располагается на поверхности, чем обусловлено название данного типа устройств. Такое размещение несколько сужает возможности:

предельная глубина, с которой осуществляется подъем воды, составляет 7-8 м;
на зиму насосную станцию консервируют или изыскивают возможность установки в помещении с t выше 0°С, чтобы насосные коммуникации не замерзли и не вышли из строя;
производительность ниже, чем у мощных погружных насосов.

С другой стороны, приборы этого типа обладают рядом неоспоримых достоинств:

компактность и отсутствие необходимости в стационарном монтаже, что актуально для дачников, предпочитающих хранить все имущество в домике;
мобильность – их без труда перемещают в нужное место, одно устройство используют как для подъема воды из колодца, так и для полива;
доступная стоимость и недорогой сервис.

Если на участке есть артезианская скважина или колодец с хорошим дебитом, одного насоса вполне достаточно для полноценного обеспечения водой. В среднем производительность оборудования составляет 3-5 куб./м в час. Этого объема с лихвой хватит семье из 3-4 человек, останется вода для скотного двора (если есть хозяйство), полива дачного или приусадебного участка.

Схема подачи воды с помощью поверхностного насоса с указанием диаметра используемых труб

Как настроить

Владелец насосной станции может настроить под свои потребности три параметра ее работы:

Давление, при котором насос будет выключаться. Увеличение этого параметра сделает включения насоса более редкими, а, значит, положительно повлияет на его ресурс. Оборотная сторона увеличение давления отключения — снижение ресурса эластичной мембраны гидроаккумулятора;

На фото хорошо видна типовая неисправность гидроаккумулятора — разрыв мембраны

Дифференциал давлений между точками выключения и включения. Чем он меньше, тем менее заметным будет изменение напора при работе насосной станции. Разумеется, вместимость мембранного бачка по мере уменьшения дифференциала тоже упадет;

Связь между настройками реле давления и вместимостью мембранного бака

Давление воздуха в гидроаккумуляторе. Этот параметр жестко привязан к двум другим: в норме давление накачки чуть меньше того, при котором реле включает насос.

Первые два параметра настраиваются парой гаек, скрытых под крышкой реле: большая регулирует давление выключения, маленькая — дифференциал.

Регулировка механического реле

Для регулировки давления накачки служит ниппель на корпусе гидроаккумулятора: через него можно стравить воздух или накачать его обычным велосипедным насосом с контролем по манометру.

Наряду с насосом для накачки можно задействовать автомобильный компрессор

Какие существуют виды оборудования

Для подачи воды с глубины до 9 метров и обеспечения ее автоматической подачи в частный дом используются:

Насосные станции с гидроаккумулятором или накопителем. Такое устройство в своем составе имеет:

поверхностный насос;
гидроаккумулятор с различной емкостью.

При открывании крана вода начинает подаваться из гидробака, куда ранее была жидкость закачана с помощью насоса под определенным регулируемым давлением. Поверхностный насос включается после использования определенного лимита воды в гидроаккумуляторе.

Преимуществом такой конструкции является:

всегда имеется в баке определенный запас воды, зависящий от объема емкости, которую можно использовать даже при отсутствии электричества.
благодаря запасу жидкости уменьшается количество включений-выключений агрегата, например, когда необходимо набрать небольшой объем воды в чайник или что-то помыть.

К недостатком насосной станции такой конструкции относятся:

возможно незначительное падение давления при подаче воды из гидробака до следующего включения в системе насоса, если идет расход горячей воды, при наличии автономного отопления, котел в этом случае может включаться и отключаться;
увеличивается число включений-отключений насоса при одноразовом продолжительном потреблении воды: когда необходимо заполнить бассейн или полить сад.

Эти устройства для дома внешне похожи на обычные поверхностные насосы, разница лишь в том, что включаются и отключаются агрегаты автоматически соответственно при открывании или закрывании крана.

Они, чаще всего, имеют:

защиту от «сухого хода»;
встроенный фильтр;
габаритны меньше, чем у насосной станции.

Рассчитан автоматический насос на работу, когда требуются частые включения-отключения. К тому же такое устройство способно поддерживать более стабильное давление в системе водопровода для дома, чем другое оборудование.

По типу основного насоса станции могут быть:

С эжектором. В этом случае за счет разряжения такие насосы поднимают воду из глубоких, до 45 метров глубиной, колодцев и скважин. У них большая производительность, но при работе издают много шума, что требует их установки за пределами жилых помещений. Применяют подобное оборудование чаще всего для садово-огородных нужд.
Без эжектора. Насосы у которых выносной эжектор могут поднимать воду с источника глубиной до 34 метров. В этом случае сам эжектор и две трубы опускаются в колодец или скважину.
Одной трубой вода подается вниз в эжектор и создает всасывающую струю. К недостаткам устройств относится чувствительность к наличию в жидкости воздуха и песка, и небольшой КПД. Но агрегат можно размещать в доме, даже при расположении колодца на расстоянии до 40 метров от дома.

При отсутствии эжектора, всасывание воды происходит по другой схеме и обеспечивается устройством специальной многоступенчатой конструкцией гидравлической части. Они практически бесшумны, потребляют меньше энергии при аналогичных параметрах напора и производительности.

Нередко встречаются насосные станции, в составе которых одно-, двух- и даже многоступенчатые центробежные или вихревые насосы. У них малая производительность по дебиту, но они могут создать серьезный напор жидкости в системе, что способствует использование устройств для повышения давления в водопроводе жилого дома.

Их размеры небольшие, производят во время работы мало шума, не боятся образования пузырьков воздуха в трубах.

Существенным недостатком таких устройств служит опасность выхода из строя при попадании в систему песка. Цена таких агрегатов выше, чем у предыдущих моделей.

Теплоизоляция наружного водопровода

Расположение труб ниже уровня промерзания земли позволяет избежать мероприятий по утеплению магистрали. Однако не все участки могут похвастаться достаточно низким уровнем грунтовых вод, что полностью исключает возможность рыть глубокие траншеи. В этом случае решением проблемы становится укладка труб на небольшой глубине и правильное утепление наружного водопровода.

Сравнительно недавно единственным способом было оборачивание труб наружных коммуникаций теплоизоляционным материалом и полиэтиленовой пленкой для защиты от воды.

Современные методы, материалы и технологии делают процесс утепления более простым и существенно повышают эффективность теплосбережения. К современным способам утепления можно отнести заключение труб в твердую пенополистирольную скорлупу на одном из этапов производства.

Подогревающий кабель, протянутый вдоль магистрали и закрепленный на трубе, является наиболее эффективным вариантом для водопроводной трубы диаметром 32 мм. Однако такой вариант имеет один существенный недостаток – необходимость в подключении к сети электроснабжения

Подобная проблема не имеет особой важности для собственников загородного жилья, которые постоянно живут в автономном режиме. На случай отключения электроэнергии у них имеется альтернативный вариант – генератор, работающий на газе, бензине или дизельном топливе.

Как выбрать насос поверхностный –основные факторы при покупке

В первую очередь при покупке нужно определиться с задачами, которые будет решать поверхностный насос

Если агрегат будет перекачивать воду для питья, бытовых нужд жителей и полива огорода, значит, нужно обращать внимание на следующие факторы:

Производительность насоса – чтобы обеспечить семью из 3–4 человек водой для питья и полива, устройство должно перекачивать не менее 3 м3/ч;
Протяженность трубы по горизонтали и глубина забора – два эти параметра связаны между собой. Чтобы выбрать насос для колодца, необходимо ориентироваться на соотношение 1:4, то есть, при наличии источника глубиной 2 метра, протяженность горизонтальных труб не должна превышать 8 м;
Напор воды – очень важный фактор. Узнав глубину колодца, к этому показателю следует прибавить 30 м. Подобрать насос нужно так, чтобы указанный в его паспорте напор не был меньше полученных расчетов;
Количество точек потребления воды – необходимо учесть, что чем больше этих точек, тем мощнее должен быть насос. В противном случае при открывании сразу нескольких кранов давление в системе резко упадет.

Изучив эти характеристики оборудования и условия, в которых оно будет работать, выбрать поверхностный насос будет достаточно просто даже новичку. Главное – не пытаться сэкономить, так как самые дешевые модели не способны прослужить более 2–3 лет.