Принцип работы и разновидности насосной станции

Принцип работы насосной станции и ее комплексное оснащение обеспечивает защиту от внешних факторов и возможность бесперебойной подачи воды даже при отключении электроэнергии.

Назначение и принцип работы насосной станции

Домашняя насосная система предназначена для подъема воды с глубины от 8 метров и её подачи ко всем сантехническим точкам в коттедже. Работает система по такому принципу:

  1. Установленный между двумя отрезками трубопровода и подключенный к розетке с электропитанием водяной агрегат качает жидкость из источника в специальный накопитель — гидроаккумулятор.
  2. По достижении в резервуаре определенного давления насос выключается. Запас воды сделан.
  3. Как только пользователь открывает кран в доме, жидкость поступает в нужную сантехническую точку.
  4. В это же время в гидроаккумуляторе падает давление и срабатывает реле включения. Насос снова восполняет запасы воды в резервуаре, после чего выключается.

Циклы работы станции постоянно повторяются за счет перепадов давления в баке.

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.

printsiprabotinasosnoystantsiiustroystvo_a8629c85.jpg
При выборе насосной станции лучше отдавать предпочтение уже проверенным, известным производителям (маркам)

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.

Гидростанции с накопителями: обзор конструкции

Такие блоки возводились совсем недавно, сегодня же они считаются несколько устаревшими, как морально, так и технически. Принцип работы насосной станции для дома основан на перекачке воды из гидротехнического отверстия (колодца или скважины) в емкость с достаточными габаритами, которая, как правило, располагается в наивысшей точке системы, то есть на чердаке жилья.

image005_3.png

Принцип работы НС с гидроаккумулятором

Для справки! Объем емкости рассчитывается по количеству человек и потребности. Если это жилой дом, где вода нужна только для личных нужд, на 1 человека в сутки требуется порядка 200 литров воды. Если есть приусадебный участок, в месяц на 6 соток в теплое время года уходит 1,5-2 куб.м.

По конечному счету, жидкость поступает к месту назначения (санузел, краны и т.п.) самотеком, а уровень воды в накопителе контролируется посредством особого клапана поплавкового типа. Закончилась вода в баке, поплавок «упал», тем самым запустив систему, чтоб снова заполнить бак. Накопитель заполнился, поплавок поднялся до нужного уровня и «отключил» механизм.

В числе основных преимуществ можно выделить следующие:

  1. Высокая энергоэффективность - станция на работает до тех пор, пока не опустеет накопитель. Проще говоря, насос не будет срабатывать на включение после каждого использования воды.
  2. Такие установки можно с легкостью ставить на скважины с малым дебетом, которые выкачиваются за короткий промежуток времени. В таком случае накопитель с большим объемом выступает в качестве предохранителя, посредством которого обеспечивается пауза для того, чтоб скважина снова наполнилась до статического уровня.
  3. За неимением наполнительного резервуара гидротехническое отверстие с небольшим дебетом заилится буквально за несколько месяцев. Поэтому подобные узлы целесообразно монтировать даже в габаритных системах с гидроаккумулятором.

Если говорить о недостатках такой системы, то к ним можно отнести риски «заиливания» нижних помещений (в случае расположения на чердаке – это, по сути, все жилье). В силу такой особенности конструкции, в верхнюю часть накопителя вваривается предохранительный патрубок, который выводится за пределы постройки.

Ну а сам накопитель сегодня производится преимущественно из инертного полимерного волокна, который не изменяет вкус и запах воды, а также не подвергается коррозии в принципе.

Механизм работы станции с гидроаккумулятором

Принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором имеет некоторые сходства с описанной выше конструкцией, но с некоторыми изменениями. По такому принципу организована работа всех современных станций. Вместо накопителя в этом случае используется гидроаккумулятор, который являет собой герметичную емкость, поделенную на две зоны посредством эластичной мембраны. Причем в первую полость закачивается воздух, а во вторую – вода.

image007_5.png

Так схематически можно изобразить принцип работы НС

В конечном результате, чем выше уровень воды во второй полости, тем выше давление на выходе накопительного бака (воздушная масса за эластичной мембранной становится плотнее, за счет чего срабатывает как амортизатор). Из этого становится понятно, что насосная станция с гидроаккумулятором позволяет регулировать давление в системе даже тогда, когда аккумуляторный блок находится в подвале дома. Напор в водопроводе будет обеспечиваться за счет сжатого воздуха, которые давит на мембрану.

Наполнение гидроаккумулятора контролируется особым датчиком давления, посредством которого включается и выключается насосная установка. Такая конструктивная особенность позволяет исключить саму возможность образования протечек вследствие переполнения накопительного бака.

Но при этом, устройство и принцип работы гидроаккумуляторной насосной станции характеризуется и некоторыми недостатками. Один из самых больших минусов таких систем является небольшой объем запасаемой жидкости. В среднем, такой аккумулятор способен вместить порядка 20-25 литров воды. Для единичных моментов, руки помыть или сполоснуть продукты, этого вполне достаточно, тогда как гидротехническое отверстие (колодец или скважину) с небольшим дебетом такой блок обслужить уже не сможет.

Помимо этого, гидроаккумулятор – это дорогостоящее приспособление, поскольку оно функционирует под весьма внушительным давлением. В силу этого, он производится исключительно из стали, что, в свою очередь, рано или поздно приведет к основной проблеме металлических элементов – к образованию коррозии. Отсюда разрушение стенок бака. Правда, некоторые производители уже начали делать эти элементы из нержавеющей или же оцинкованной стали, которые не подвергаются таким процессам.

Насосные станции со встроенным эжектором

Такие приспособления для перекачки воды могут оснащаться и гидроаккумуляторами, равно как и простыми накопителями. Особенность их, в этом случае, скрывается в конструкции заборного блока самого насосного устройства.

image009_7.png

Точная схема подключения с указанием основных узлов

Вода из гидротехнического отверстия перемещается вверх по трубам, в которых создается разрежение. При этом условие для поднятия жидкости создает особый блок насоса – эжектор, сквозь который осуществляется прокачка воздуха, «газированной» воды и, в конце концов, 100-% жидкость. Присутствие воздуха в воде может достигать порядка 25%.

Совмещенный вместе со встроенным эжектором насос всегда центробежный – функционирует за счет имеющейся крыльчатки. Аналог вибрационного типа попросту не выдерживает таких объемов воздуха в полости трубы. В результате чего, такой аппарат начинает сильно шуметь во время перекачки воды и способен поднимать жидкость из колодца, глубина которого достигается до 10 м. Причем насос, оснащенный встроенным эжектором, почти не реагирует на наличие песка в перекачиваемой воде.

Принцип действия насосной установки со встроенным эжектором практически идентичен другим системам аналогичной функциональности.

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.

1sa_nasosn_stan_12-2-400x225.png

Сравнительная таблица рабочих параметров насосной станции с выносным эжектором на примере моделей Pedrollo для дачи

Работа и особенности блока управления

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом.

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

Реле давления автоматически запускает насос станции при снижении давления до 1,4 бара, например, и выключает при достижении максимального значения, указанного производителем. Нежелательно менять заводские настройки реле, т.к. они рассчитаны на возможности запорной арматуры.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока.

Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Взаимодействие насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров.

Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный “запас”. При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало.

По правилам, гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

  1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
  2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование.

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

121.-princip-raboty-nasosnoy-stancii-i-ee-ustroystvo_02-320x181_0.jpg
Насос закачивает жидкость в мембранный бак только тогда, когда давление в системе падает до показателей в районе 1,5 атм, при достижении заданного предельно высокого значения давления, станция отключается (+)

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой.

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Преимущества насосных станций

Устройство насосной станции для дома позволяет обеспечить целый ряд преимуществ при использовании:

  • возможность подачи воды при отсутствии электроснабжения,
  • стабильность напора в системе,
  • компактность и небольшой вес комплексного оборудования,
  • возможность выбора места установки,
  • экономичность эксплуатации за счет продления срока службы элементов системы водоснабжения и снижения расходов на электроэнергии благодаря своевременным включениям и выключениям перекачивающего агрегата,
  • долговечность оборудования.

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.

filtr.jpg

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.

Какое выбрать насосное оборудование 

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система». 

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар). 

Правила установки оборудования

pravila1.jpg
Для работы оборудование обязательное условие наличие электропитание. Необходимо провести линию туда, где будет установлена станция желательно чтобы ваша точка подключения (розетка) имела степень защиты не менее IP44.

Подключаться и настраиваться оборудование после прочтения вами мануала прилагаемого с данным агрегатом.

Для дома, с круглогодичным проживанием, рассмотрим оптимальные схемы установки автоматической насосной станции водоснабжения. Для этого существует еще ряд критериев, которые необходимо учитывать перед установкой оборудования:

  • Место где будет установлено.
  • И как будет использоваться.

pravila2.jpg

Если планируется эксплуатация в зимнее время, то помещение где будет устанавливаться станция, должно быть утеплено, иметь вентиляцию. Независимо от места установки температура в помещении должна быть не ниже +5 градусов.

pravila3.jpg

На оборудование не должны сказываться перепады температуры, заморозки, помещение должно проветриваться, так как и скопление конденсата также плохо сказывается на эксплуатации.

Также можно сделать кессон — это небольшое сооружение для насосного оборудования в котором делается гидроизоляция, утепляется, стены обшиваются звукоизоляционными материалами.

kesson-stancii.jpg

Под кессон роется в земле углубление до 2,5 метров, где и монтируется насосная станция. Это хороший вариант установки станции водоснабжения — оборудование находится ниже уровня промерзания грунта, внутри установки будет постоянно поддерживаться плюсовая температура.

Если осуществляется скважинный забор воды, то обсадную трубу срезают немного выше, чем дно кессона. В скважинную трубу опускается насос, который поднимает воду в гидроаккумулятор.

Трубы укладывают в траншеи ниже глубины промерзания грунта в этом регионе, так же для уменьшения глубины траншеи можно произвести утепление труб что позволит меньше копать

Обязательным условиям является утепление системы либо установка оборудования непосредственно внутри дома, так как при замерзании агрегат выходит из строя.

Для насосной станции независимо от места установки делается жесткое основание обратите внимание, основание должно быть выше уровня пола.

Когда оборудование установлено в доме это вызывает проблему шума от работающей  станции. Как тогда установить станцию водоснабжения если двигатель насоса сильно шумит предлагается рассмотреть два варианта:

  • установить виброгасящие опоры;

vibrogasyashchie-opory.jpg

  • сделать звукоизоляционный короб.

korob-dlya-stancii.jpg

Если планируется сезонное использование, к примеру, для полива или в доме где нет круглогодичного проживания тогда тут все просто.

pravila4.jpg

Можно устраивать небольшой короб, который надо немного прикопать, сделать навес там куда устанавливается оборудование, если есть какое-то помещение, например сарай то можно поставить и туда, но не забывайте про вентиляцию и основание.

pravila5.jpg

На зиму станция снимается.

Видео

Добавьте свой комментарий: