Классификация видов
Типичные поверхностные насосы и станции для водоснабжения дома способны поднять воду с глубины до 8-9 метров. Глубина всасывания ограничена не параметрами насоса, а давлением воздуха на уровне поверхности. Именно атмосферное давление вытесняет воду во всасывающую трубу, когда насос создает в ней разрежение.
Пример расчета высоты столба воды при атмосферном давлении
Это ограничение успешно обходят поверхностные насосы с внешним эжектором. Эжектор — это открытое сопло, направляющее поток воды из опущенной в скважину или в колодец напорной трубы во всасывающую.
Схема работы насоса с внешним эжектором
Зачем это нужно?
Дело в том, что гидростатическое давление в потоке газа или жидкости, согласно закону Бернулли, обратно пропорционально скорости потока.
Самая наглядная демонстрация эффекта Бернулли
Струя в эжекторе благодаря низкому давлению вовлекает в движение окружающие ее массы воды, тем самым увеличивая глубину всасывания насоса до 25-35 метров.
Чугунный внешний эжектор (на фото внизу)
При большей глубине источника воды используются погружные насосы — бесшумные и создающие напор до нескольких сотен метров.
Принципиальная схема водоснабжения с погружным насосом
Устройство и принцип работы насосной станции
Отличается ли чем-нибудь насосная станция от обычного электронасоса и, если да, в чем ее преимущества?
Во-первых, насосная станция способна обеспечить хороший напор, необходимый для полноценного снабжения водой дома и участка.
Во-вторых, система эта полностью автоматизирована и может работать без постоянного контроля со стороны владельца – один раз смонтировал, и можно не вспоминать о ней, пока не придет срок профилактического осмотра и проверки.
Осознанный выбор насосной станции будет невозможен, если не уделить должного внимания ее устройству и базовым составляющим.
Основными конструкционными элементами насосной станции являются соединенные между собой поверхностный насос и гидроаккумулятор (напорный гидробак), а также автоматическое реле давления, управляющее работой насоса. Для автономного функционирования системы этого недостаточно
Но о назначении и устройстве дополнительных компонентов мы поговорим чуть позже, сейчас же сосредоточим свое внимание именно на основных элементах конструкции. Устройство насосной станции
Устройство насосной станции
1. Электрический блок.2. Выходной штуцер.3. Входной штуцер.
4. Электродвигатель.5. Манометр.6. Реле давления.
7. Шланг соединяющий помпу и ресивер.8. Гидроаккумулятор.9. Ножки для крепления.
«Сердцем» насосной станции является насос. Конструкционный тип используемого насоса может быть практически любой – вихревой, роторный, винтовой, осевой и т.д. – но для бытового водоснабжения, как правило, используют насосы центробежного типа, отличающиеся простотой конструкции и высоким КПД.
Второй важный конструкционный элемент насосной станции – гидроаккумулятор – представляет собой, по сути, накопительный бак (что собственно и следует из его названия). Однако назначение гидроаккумулятора заключается не только в накапливании закаченной воды.
Без этого элемента насос бы включался/выключался слишком часто – каждый раз, когда пользователь повернет кран на своем смесителе. Отсутствие гидроаккумулятора негативно сказалось бы и на напоре воды в системе – вода то текла бы из крана тонкой струйкой, то хлестала бы слишком бурным потоком.
Как насос, гидроаккумулятор и реле давления, собранные воедино, способны в автоматическом режиме обеспечивать нас водой?
Разберемся в принципе действия насосной станции.
Насос при включении начинает закачивать воду, заполняя ею накопительный бак. Давление в системе при этом постепенно возрастает. Работать насос будет до тех пор, пока давление не достигнет верхнего порогового значения. При достижении заданного максимума давления сработает реле, и насос выключится.
Что произойдет, когда пользователь откроет кран на кухне или начнет принимать душ? Водопотребление приведет к постепенному опорожнению гидроаккумулятора, а значит, и к снижению давления в системе. Когда давление упадет ниже установленного минимума, реле автоматически включит насос, и он начнет вновь закачивать воду, компенсируя ее расход и нагнетая давление до верхнего порогового значения.
Верхний и нижний пороги, при которых срабатывает реле давления, устанавливаются на заводе. Пользователь, однако, имеет возможность внести небольшие коррективы в работу реле. Необходимость в этом может возникнуть, например, если требуется увеличить напор воды в системе.
Благодаря тому, что насос, входящий в состав насосной станции не работает непрерывно, а включается лишь время от времени, износ оборудования минимализирован.
Небольшое видео показывающее принцип работы насосной станции:
Устройство типовой насосной станции
Типовая насосная станция для дачи состоит из следующих основных деталей:
- гидроаккумулятор (гидравлический бак с мембраной);
- насос;
- реле давления;
- манометр;
Устройство типовой насосной станции
Гидроаккумулятор насосной станции
Гидроаккумулятор — это полый бак, внутри которого находится резиновая груша, в которую и поступает закачиваемая вода. На заводе производителя в гидроаккумулятор закачивают воздух под давлением чтобы резиновая груша сжалась. При закачивании в грушу воды, преодолевая давление в баке, она может выпрямиться и даже немного надуться. Из-за этой подвижности объема заполненного водой (груши) обеспечивается защита от гидроудара, т.е. при открытии, к примеру, крана в раковине вода пойдет из него плавно, без резких ударов
Это крайне важно как для самих потребителей, так и для смесителей, запорной и соединительной арматуры
Ниппель для закачки воздуха в гидроаккумулятор насосной станции
Объем гидроаккумуляторов варьируется от 1,5 до 100 литров. Чем больше объем бака, тем:
- реже будут запуски насоса для подкачки воды, а значит меньше износ насоса;
- больший объем воды можно получить из крана, при внезапном выключении электричества (примерно половина бака).
Насос станции
Насос обеспечивает основную функцию станции — перекачивает воду из одного места в другое. Но как именно они это делают — важный вопрос. В насосных станциях используют следующие виды насосов:
- поверхностные насосы:
- многоступенчатые;
- самовсасывающие;
- центробежные.
- погружные насосы:
- центробежные;
- вибрационные.
Поверхностные насосы устанавливаются непосредственно в насосную станцию, чаще всего на гидроаккумулятор. Погружные же насосы опускают под воду, и они качают воду в бак на удалении.
Сравнение разных типов насосов для насосной станции
| Тип насоса | Глубина всасывания | Напор | КПД | Уровень шума | Установка | Эксплуатация |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Центробежный насос | 7-8 м | высокий | низкий | высокий | вне дома, удаленно | сложно: необходимо заливать воду в систему |
| Многоступенчатый насос | 7-8 м | высокий | высокий | нормальный | внутри дома | сложно: необходимо заливать воду в систему |
| Самовсасывающий насос | до 9 м (до 45 м при наличии эжектора) | нормальный | нормальный | нормальный | внутри дома | просто: нет особенностей |
| Центробежный погружной насос | до 40 м | нормальный | низкий | нормальный | в воде | просто: нет особенностей |
| Вибрационный погружной насос | до 40 м | низкий | низкий | нормальный | в воде | просто: нет особенностей |
Характеристики насосной станции
Основные параметры выбора насосной станции для дачи
Если вы планируете использовать насосную станцию для канализации, т.е. отвода фекальных и сточных вод, то вам понадобятся специальные установки. Подробно обо всех видах насосов мы писали в статье https://best-stroy.ru/articles/kak-vibrat-nasos_932 — прочитайте, будете специалистом по всем насосам!
Реле давления насосной станции
Реле давления подает сигналы насосу станции начинать и прекращать качать воду в систему. Необходимо настроить реле на граничные значения давления в системе, чтобы оно знало, в какой момент нужно запускать насос, и в какой его остановить. Стандартные значения нижнего давления в системе выставляют на 1,5-1,7 атмосферы, а верхнего на 2,5-3 атмосферы.
Реле давления насосной станции
Регулирование реле давления
Снимите пластиковую крышку с реле давления, открутив плоской отверткой винт крепления. Внутри вы обнаружите две пружины и гайки, сжимающие их.
Запомните две вещи:
- Большая гайка отвечает за нижнее давление, а маленькая — за верхнее.
- Вращая гайки по часовой стрелке, вы будете увеличивать пограничное давление, на которое будет ориентироваться реле.
Включив насосную станцию (Внимание, соблюдайте технику безопасности!), вы можете оценить значения верхнего и нижнего предела давления, выставленного в реле давления, с помощью манометра
Манометр
Манометр — это измерительный прибор, показывающий значение давления в системе в настоящее время. Отслеживайте данные по манометру, чтобы регулировать настройки реле давления насосной станции.
Манометр насосной станции показывает давление в системе водоснабжения дачи
Что такое бытовая насосная станция
Станции водоснабжения автоматические представляют собой комплекс оборудования для откачивания воды из источника, её подачи в водопроводную сеть и поддержании в ней требуемого давления. Они очень востребованы в частных домовладениях, на дачных и приусадебных участках.
Из чего состоит
Основные элементы насосной станции показаны на этой картинке:
Насосная станция: основные элементы
Само устройство состоит из:
- Самовсасывающего поверхностного насоса с электромотором;
- Гидроаккумулятора (накопительного бака);
- Реле давления;
- Соединительного гибкого шланга;
- Блока управления.
Принцип работы
Расскажем подробнее о станции автоматического водоснабжения – как работает, что нужно учесть при её подключении и эксплуатации.
Упрощенно схема функционирования оборудования выглядит примерно так:
- Насос через всасывающий патрубок качает воду из источника;
- Вода подается в накопительный бак – гидроаккумулятор, состоящий из внешнего жесткого корпуса и внутренней резиновой емкости для воды;
- Объем жидкости, которую он может принять, ограничен не только вместительностью бака, но и уровнем давления в нем;
- Давление, при котором насос включается и отключается, устанавливается своими руками на специальном реле;
Реле давления и реле сухого хода повышают эффективность работы оборудования
- При неработающем насосе вода поступает в систему из гидроаккумулятора до тех пор, пока давление в нем не достигнет минимального установленного уровня;
- Как только это происходит, реле давления включает насос, и он качает воду в бак до достижения максимального давления.
Состояние внутренней емкости при минимальном и максимальном давлении
Объем гидроаккумулятора может быть разным. Его подбирают с учетом того, в каком режиме будет использоваться вода, и в зависимости от необходимого минимального её запаса.
Чем больше потребляемый объем, и чем чаще будут происходить включения кранов и приборов, тем больше должна быть и емкость бака. Это позволит уменьшить количество включений и выключений насоса в единицу времени, продлит срок его службы, и ремонт станций автоматического водоснабжения потребуется нескоро.
Гидроаккумуляторы разной емкости
Большой накопительный бак стоит выбрать и в том случае, если случаются частые перебои с подачей электроэнергии, без которой насос не работает. Запаса воды в нем при экономном использовании хватит надолго.
Насосы на такие станции устанавливаются разных типов.
Самые распространенные – центробежные и вихревые:
- Первые более «выносливые», так как могут перекачивать воду с механическими включениями размером до 1 мм.
- Устройства вихревого типа гораздо требовательнее к качеству перекачиваемой жидкости. Размеры содержащихся в ней твердых частиц не должны превышать 0,1 мм.
Основной недостаток поверхностных насосов – это небольшая глубина всасывания. Они могут подавать воду только из неглубоких скважин и колодцев. Однако эту проблему помогает решить выносной эжектор – специальное устройство, ускоряющее поток жидкости за счет разности давлений.
Так как станции автоматического водоснабжения и их ремонт обходятся недешево, эти нюансы нужно учитывать при покупке, при необходимости оснащая систему дополнительными фильтрами
Также стоит обратить внимание на наличие в комплекте оборудования обратного клапана – он есть не у всех моделей. Обратный клапан устанавливается на всасывающем трубопроводе перед насосом, чтобы вода при его отключении не вытекала из системы обратно в источник
Схема подключения
Если вы хотите узнать, какими характеристиками обладает та или иная станция автоматического водоснабжения – инструкция вам в помощь.
Основные компоненты
Насосная станция для частного жилища – отличное решение для автоматизации водоснабжения из любых источников. Кроме покупки оборудования и всех необходимых материалов желательно знать, как происходит монтаж оборудования. Разные характеристики моделей позволяют обеспечивать подачу жидкости в любые точки.
Монтаж устройства с большим баком в скважинеИсточник skvagina.dp.ua
С встроенным эжектором
Имеют большой напор и могут высоко поднимать воду. Не требуется наполнять систему жидкостью. Имеют хорошие показатели производительности, надежные, но шумные, поэтому ставят в подсобном или звукоизолированном помещении. При установке учитывается уровень расположения воды и горизонтальный трубопровод.
С выносным эжектором
Забирают жидкость с большой глубины. Эжектор в воде, к нему крепят шланги. Малошумные, экономичные по потреблению электричества, но имеют небольшую эффективность.
Модель с внешним эжекторомИсточник budmir.com.ua
Погружной насос
Подключение насосной станции гарантирует забор жидкости с разной глубины и на большом отдалении источника. Характеризуется небольшим шумом, не боятся подсоса, протечек. Довольно дорогие модели. Могут использоваться только в чистой воде, желательна установка хорошей системы фильтрации, но требуется ее регулярная чистка. Для обслуживания необходимо поднимать устройство наверх.
Погружной насосИсточник prom.st
Гидроаккумулятор
Для уменьшения разрушительного эффекта монтируется гидроаккумулятор, который имеет мембранный тип. Он защищает устройство от износа, поддерживает давление, дает некоторый запас жидкости, исключает гидроудары. Это сосуд с мембраной – с одной стороны заполняется водой, а с другой находится воздух/азот. Вода накапливается в мембране, насос отключается, воздушная прослойка постоянно поддерживает требуемый напор. При уменьшении объема жидкости падает давление, включается насос. Элемент подбирается с учетом количества жильцов, мощности, точек, числа включений и давления. Если расчет произведен неправильно, насос будет часто включаться и быстро износится. Если воды много, то она будет застаиваться.
Варианты гидроаккумуляторовИсточник moikolodets.ru
Как выбирать насос для колодца?
Чтобы принять верное решение в пользу подходящего варианта насосного оборудования, нужно учитывать следующие характеристики:
- высота подъема воды;
- производительность.
Эти сведения можно узнать из упаковки и лркументации насоса. Если планируется приобрести оборудование для колодцев, которые удалены от дома на расстояние, не превышающее 20 метров, то можно отдать предпочтение любой модели. При превышении расстояния, на котором колодец располагается от дома, но не более 50 км, наилучшим решением будут насосы, способные поднимать воду с минимальной высоты 20 метров. Когда же источник воды находится на расстоянии 50 метров, желательно рассматривать модели насосов, в которых указана высота подъема не менее 40 метров.
Если в число задач приобретаемого насосного оборудования будет входить подача воды в бак, установленный на чердаке, что расчетный показатель высоты подъема следует увеличить на расстоянии от земли до бака. Чаще всего оно равно 4–10 метров. Если добывать воду придется из очищенного и отремонтированного колодца, то выбирать можно любой тип насоса. Если вы планируете выкачивать воду из источника, который на протяжении более 5 лет не подвергался чистке и ремонту, то выбор следует делать среди моделей вибрационного типа.
Важный вопрос, каким должен быть забор воды — верхним или нижним. В каждой категории этих насосов имеются модели, предусматривающие верхний и нижний забор. В первое время возможности нижнего забора воды были предусмотрены у моделей дренажных насосов, обладающих повышенной производительностью. Благодаря высоким показателям мощности удавалось избежать перегрева в тот момент, когда уровень воды оказывался ниже.
Чтобы в процессе выкачивания воды из колодца не возникло перебоев в ее подаче, следует использовать аппараты с верхним забором. Даже если и уровень воды понизится, это не приведет к их перегреву и, как следствие, к выходу из строя. Подобное изменение приведет лишь к их переводу на «сухой» режим работы, а предусмотренная автоматика отключит их.
Как устроена насосная станция
В комплектацию насосных станций, чаще всего, входят:
- Насосный агрегат.
- Напорный бак с мембраной.
- Реле давления.
- Манометр, для измерения давления.
- Кабель.
- Клеммы, посредством которых выполняется заземление.
- Разъем для подключения устройства.
- Иногда сюда входит накопительная емкость или гидроакумулятор.
При устройстве в станцию накопительного бака имеется ряд недостатков:
- Низкий напор воды.
- Сложности при монтаже.
- Большие габариты.
- Установка бака требует выше, чем уровень помещения.
- При отказе датчика, если бак заполнен водой, это может стать причиной затопления помещения.
Станция, у которой гидроаккумулятор снабжен реле давления, недостатков меньше. Специальное реле следит за верхним пределом давления воздуха. Насос прекратит работать при установке заданной величины давления, а при поступлении сигнала на реле нижнего значения предела давления агрегат снова начнет свою работу.
На включение крана водопровода реагируют автоматические насосные станции. Насос работает при открытие крана, а при его закрытие, агрегат автоматически выключается.
Как выбрать насосную станцию
При отсутствии в доме централизованного водоснабжения обойтись без насосной станции будет достаточно трудно.
При выборе оборудования необходимо учитывать:
Производительность. Нужно, чтобы этого объема жидкости хватало на нужды всех жителей дома.
- центробежные самовсасывающие насосы;
- вихревые самовсасывающие насосы.
Оба вида могут быть:
- моноблочными, когда насосная станция имеет гидравлическую часть насоса расположенную на одном валу с электромотором;
- консольными.
Бывают насосные станции:
- первого подъема, который выполняется из колодца или скважины;
- второго, создает в системе величину напора, которая находится выше уровня поверхности земли: второй, третий этажи;
- реже третьего, используется для подъема воды еще выше. В этом случае несколько насосов работает в одной цепочке.
Наиболее востребованными считаются насосные станции, с использованием самовсасывающего насоса.
Обеспечить потребности жилища, где проживает до четырех человек, хватает обычно насосной станции небольшой или средней мощности, у которой объем емкости до 20 литров производительностью до 4 м3 в час и напором в от 40 до 55 метров.
Приобретая оборудование необходимо обращать особое внимание на материал изготовления деталей агрегата и качество его сборки.
Одним из наиболее важных для большинства людей критериев при подборе насосной станции выступает ее цена, при этом, многие не задумываются о том, что часто скупой платит дважды.
- Есть и такие дачники, которые предпочитают собрать нечто из разряда сборной солянки из подручных материалов. В итоге элементы, образующие такую самодельную систему, настолько не предсказуемы, что скорее всего быстро приводят ее в негодность.
- Другой вариант для экономичных – приобретение наиболее дешевого китайского насоса. Такие аппараты имеют корпус, изготовленный из тонкого пластика низкого качества, а также сомнительные комплектующие.
Эти насосы наиболее дешевые и легкие, но более достоинств у них выделить нельзя, а вот минусов достаточно. Они обладают высокой шумностью и малым сроком службы.
Если выделить насосные станции по среднему отношению цены и качества, то их стоимость не превысит 400 долларов. Модели получше обойдутся около 500.
Лучшие модели премиум класса
Если позволяет бюджет, можно рассмотреть станции премиум-класса. В высокой ценовой категории представлены продавцы немецкого и итальянского изготовления. У пользователя есть возможность подобрать установку с защищенным кабелем, производительным насосом. Есть модели с электронным управлением, ЖК-дисплеем.
DAB E.Sybox
Цена от 78900 руб.
Устройство нельзя назвать компактным, однако применяется огромный насос с высокой мощностью. Он подходит для перекачки различной воды (даже с абразивными примесями) и неприхотлив по части температуры. Максимум выдерживает давление 7 бар и учитывается защищённость двигателя. Вся проводка скрыта, по отзывам пользователей тут очень низкий уровень шума.
| Параметры | Величина |
| Мощность | 800 Вт |
| Производительность | 600 л/час |
| Напор | 35 м |
| Объём гидроаккумулятора | 20 л |
Главные достоинства:
- Высокое давление.
- Мощность насоса.
- Встроенный преобразователь частоты.
- Наличие ЖК-дисплея.
Минусы:
- Проблемность установки.
- Регулировка давления.
DAB E.Sybox
Wilo HMC 605
Цена от 52000 руб.
Немцы предлагают оценить качество данной станции, которая имеет колоссальную мощность, обеспечивает производительность 7 кубических метров в час. Для подключения подходят патрубки диаметром 1 дюйм. В комплекте предусмотрен мембранный бак на 50 л. Установка хороша для полива и тихо работает.
| Характеристика | Величина |
| Мощность | 1100 Вт |
| Производительность | 7000 л/час |
| Напор | 56 м |
| Объём гидроаккумулятора | 50 л |
Основные преимущества:
- Однофазный двигатель.
- Высокая мощность.
- Качество защиты.
- Корпус из нержавеющей стали.
- Нет защиты сухого хода.
- Большие габариты.
Wilo HMC 605 3
Grundfos CMBE 3-62
Цена от 62500 руб.
Для водоснабжения и полива рассматривается данная станция с давлением более 9 бар. Используется самовсасывающий мотор и нужно регулировать частоту. Он изготовлен из нержавеющей стали, поэтому корпус прочен. Применяется бак на 2 литра, дополнительно система отличается значительным напором – 39 м.
| Характеристика | Величина |
| Мощность | 1100 Вт |
| Производительность | 4500 л/час |
| Напор | 40 м |
| Объём гидроаккумулятора | 2 л |
Основные преимущества:
- Подходит для полива.
- Длинный кабель со штекером.
- Простая установка.
- Производительность станции.
Минусы:
- Шумливость во время работы.
- Большое потребление электричества.
Grundfos CMBE 3-62
Насосные станции с низким уровнем шума
Когда станция находится рядом с домом, хочется, чтобы уровень шума был, как можно ниже. У нормальных моделей он в районе 60 децибел. Чтобы обеспечить тихую работу, используются кожухи из разных материалов. Двигатели стандартно применяются синхронного типа.
Hammer NST 800A
Цена от 8900 руб.
Продукция поставляется с центробежным насосом, обеспечивается напор более 45 м. Допускается загрязнённая вода, в которой диаметр частиц не превышает 3 мм. Модель компактна, весит лишь 15 кг и проста в транспортировке. Уровень шума лишь 60 децибел, используется защитный кожух.
| Характеристика | Величина |
| Мощность | 1200 Вт |
| Производительность | 3700 л/час |
| Напор | 46 м |
| Объём гидроаккумулятора | 20 л |
Важные преимущества:
- Пропускная способность более 3.5 кубических м. в час.
- Защитный кожух.
- Асинхронный двигатель.
- Надежная рама.
Небольшие недостатки:
- Проблемы с двигателем.
- Отсутствие фильтра.
Достоинства насосного агрегата с гидробаком
Насос является основным узлом доставки воды из водозабора к месту ее потребления. Разберем устройство насосной станции водоснабжения и некоторые преимущества использования гидробака и гидроаккумулятора:
Для уменьшения количества включения насоса и обеспечения водопровода водой на случай отключения электроэнергии – применяется накопительный бак значительной емкости:
- он устанавливается в верхней точке, на чердаке;
- таким образом вода набирается в него, а потом самотеком сбегает к местам потребления, при этом образуется незначительное давление;
- однако этот метод требует прочного перекрытия и дополнительных затрат на монтажные работы;
- недостаточный напор в системе ставит под сомнение полноценную эксплуатацию сантехники, может привести к ее выходу их строя;
- постоянно сохраняется опасность затопления жилья.
Более современным вариантом является применение гидроаккумулятора, позволяющее добиться постоянного давления в системе:
- однако здесь сохраняется зависимость от электричества;
- можно приобрести автономный генератор и сделать для него автоматическое подключение и запуск;
- однако этот вариант требует дополнительных финансовых затрат.
Как видим, современные технологии позволяют предложить множество вариантов решения вопроса по обустройству домашнего водоснабжения вдали от центральной магистрали. Возможно применение обеих вышеуказанных вариантов в одной системе.
Таким образом остается возможность пользоваться достаточным напором при имеющемся электричестве, и использовать воду с меньшим напором при его отсутствии.