Устройство и принцип работы
Нагнетающее оборудование для подъема и подачи воды в дом имеет несколько важных рабочих узлов. К ним относятся:
- Центробежный насос (погружной или поверхностный). Работает как всасывающее устройство, отвечающее за постоянное давление в системе.
- Накопительный мембранный бак. Он же гидроаккумулятор. Резервуар отвечает за циклы включения-выключения насоса при его наполнении или опорожнении. Гидроаккумулятор поделен на секции специальной резиновой мембраной, которая меняет свое положение и давление в баке при падении или повышении уровня воды в нем.
- Реле давления. Позволяет поддерживать стабильный показатель атмосфер в трубопроводе и накопительном резервуаре.
Работает насосная станция по такому принципу:
- После монтажа и включения оборудования заборный шланг, оснащенный фильтром и обратным клапаном, всасывает жидкость в камеру агрегата. Отсюда вода направляется в мембранный бак до полного его заполнения.
- Как только давление в гидроаккумуляторе поднимается до предельно высокого, насос самостоятельно отключается. В резервуаре есть постоянный запас жидкости.
- При открытии крана в доме вода вытекает из накопителя и поступает в сантехнические точки. В этот момент происходит падение давления в баке до минимума. Это сигнал для насоса на очередное включение и забор жидкости из колодца.
1 Как устроена насосная станция?
Станция для колодца состоит из следующих элементов:
- Поверхностный насос с электроприводом (реже – устройство может быть погружным).
- Накопительный бак – гидроаккумулятор.
- Реле давления.
- Манометр.
Насос – собственно, устройство, которое и перекачивает воду из источника в систему водоснабжения. Он имеет центробежный принцип действия: рабочий вал с лопастями соединен с электродвигателем.
Вращение двигателя приводит к вращению вала, лопасти которого начинают захватывать воду и перемещать ее – от патрубка входа (всаса) к патрубку выхода (нагнетания, в систему).
Бак – емкость (объем может варьироваться), в которой накапливается нагнетаемая насосом вода. Его задача – это гашение возможных гидроударов, скачков давления (а они обязательно будут – из-за постоянного включения-выключения насоса).
Емкость также служит своеобразным аккумулятором, который накапливает воду: во время простоя насоса водоснабжение системы будет производиться из бака. Конструктивно это выглядит следующим образом: в металлический корпус гидроаккумулятора помещается резиновая мембрана. Между нею и стенками корпуса закачивается воздух.
Насосная станция Педролло (Pedrollo).
Реле давления – механизм, отвечающий за автоматическое включение и отключение насоса, которое зависит от давления в системе водоснабжения.
Манометр – устройство, позволяющее визуально контролировать давление в системе.
1.1 Принцип работы
В колодец на определенную глубину погружается шланг, который подключается ко всасывающему (входному) патрубку насоса. Нагнетательный (выходной) патрубок, само собой, подключается к самому водопроводу.
Включающийся насос (от сигнала, поступающего с реле давления) начинает нагнетать воду в систему водоснабжения и в накопительный бак. Когда давление в емкости достигнет отметки в 2.8 атмосфер – вновь сработает реле давления, только теперь – на выключение устройства.
После этого водоснабжение будет осуществляться из бака – воду в систему будет выталкивать сжатый воздух, давящий на мембрану.
Таким образом Вы сможете пользоваться водопроводом, даже если дома пропадет электроэнергия – поскольку гидроаккумулятор будет иметь ее определенный запас (само собой – ограниченный объемами емкости).
Когда давление внутри бака снизится ниже отметки в 1.5 атмосферы (т.е. определенное количество воды будет использовано) – реле давления вновь подаст сигнал на включение насоса.
Примерная схема размещения насосной станции, колодца и потребителей воды.
Кстати, о самом реле – принцип его работы также рассмотреть актуально, поскольку эта часть является очень и очень важной. Конструктивно это устройство выполнено следующим образом: на основание (выполняется из металла) устанавливается платформа (тоже металлическая), прикрепляемая одним концом
Снизу платформа подпирается поршнем – он поднимается под воздействием воды и будет выталкивать ее вверх. На платформе установлены две пружины: одна – большая (располагается над поршнем), вторая – маленькая (располагается в стороне от шарнира).
Обе они создают противодействие поршню, который поднимается снизу – воздействуя на платформу сверху. Растущее в системе давление, пересиливая сопротивление пружины – сначала большой, а затем – маленькой (когда большая уже начнет сжиматься).
После вступления в работу второй (маленькой) пружины платформе остается пройти (подняться) совсем небольшое расстояние, прежде чем насос выключится – это происходит после достижения определенной отметки.
1.2 Преимущества использования
Список преимуществ – следующий:
- полная автоматизация работы водопроводной системы;
- минимализация вреда от гидроударов (благодаря применению гидроаккумулятора);
- большой выбор моделей, с многообразием вариаций характеристик;
- компактность;
- постоянное поддержание стабильного давления в системе;
- возможность применения для того, чтобы создать водоснабжение как для дачи, так и для загородного дома.
Пример расположения насосной станции снаружи дома, возле колодца.
Наличие гидроаккумулятора, кстати, является достаточно важным положительным нюансом – поскольку существенно замедляется износ насоса, который не слишком хорошо переносит частые включения и выключения.
При отсутствии бака в системе насосу придется включаться в разы чаще – при каждом открытии крана. Как следствие – ремонта двигатель потребует гораздо раньше.
Какой лучше погружной или поверхностный?
По сравнению со скважиной колодец имеет иные размеры и глубину. Самые трудные вопросы связаны с расчетом дебета и оптимальной глубины для забора воды.
Очень важно не превышать предельный объем водозабора. Иначе потребуется достаточно много времени до момента, когда поступит новая порция воды
Следует помнить, что колодец отличается от скважины в том плане, что невозможно добиться повышения дебита посредством герметичного головка, который будет создавать разрежение воздушной пробки, обеспечивая поступление очередного количества воды.
Нежелательно выкачивать воду рядом с дном, поскольку помимо самой воды в систему начнет поступать и донный фильтр. А это может негативным образом отразиться на качестве воды и выведет из строя естественный фильтр колодца.
Именно на основе указанных особенностей и проводят анализ погружных и поверхностных моделей насосов для колодцев, причем превосходство демонстрируют последние. Эксплуатация этого оборудования предусматривает погружение в источник лишь трубопровода с фильтром грубой очистки и обратным клапаном. Другие же приборы размещаются на поверхности. К помощи погружных насосов скважинного типа прибегают в ситуации, когда не остается других альтернатив.
Рассматривая их конструкцию, следует отметить наличие у них узкого и длинного корпуса. Пространства колодца недостаточно для того, чтобы разместить эти приспособления в нем. Необходимо помнить о том, что обязательно следует создать хорошие условия для динамического уровня воды при осуществлении максимального водозабора.
В оснащении погружных насосов дренажного типа, имеющих небольшие размеры, часто присутствует открытый нижний всас. При помощи устанавливаемого на него фильтра нельзя решить проблему вихрей, которые возникают в результате работы оборудования. Логичным представляется требования касательно того, что погружной насос должен размещаться на расстоянии не менее 1,5 метра от дна колодца. В противном случае предотвратить подсасывание донного фильтра не получится: в процессе работы он будет перемешиваться, что отрицательным образом будет сказываться на качестве воды.
Выше перечисленными недостатками обладают поверхностные аппараты. В случае их использования в колодец погружают лишь шланг с фильтром грубой очистки и обратным клапаном, благодаря чему удается предотвратить завихрения. Для точки забора воды можно выбрать место на более низком уровне, примерно на высоте 50-60 см от дна колодца. Подобное решение позволит уменьшить вероятность подсоса воздуха во время снижения уровня воды.
Это решение имеет ряд дополнительных преимуществ:
- исключается риск проникновения смазочных материалов в воду.
- К аппарату обеспечивается постоянный доступ, позволяющий проводить его техническое обслуживание.
- создаются условия для размещения прибора в кессон рядом с колодцем или установки внутри дома, что позволит использовать станцию в любое время года.
- возможность выбора разнообразных значений по мощности и производительности, наличие инжектора, позволяющего повысить функциональность оборудования.
Выбор
Для принятия верного решения в пользу подходящей модели насосов нужно учитывать следующие факторы:
максимальное количество воды, которое может выкачать поверхностный насос для дачи, а также емкость колодца за час и в сутки. Для ее определения необходимо вычесть из фактического динамический уровень зеркала воды, а затем перемножить на площадь сечения колодца.
необходимый напор
Его сила должна быть достаточной для того, чтобы вода могла подниматься с глубины и при этом должен быть обеспечен необходимый уровень давления для потребителя, принимая во внимание расходы на фильтрацию и сопротивление водопроводной трубы.
метод подключения поверхностный насос для дачи. Возможны два варианта: трехфазное или двухфазное питание.
В некоторых случаях выбор может быть остановлен на насосе, оснащенном инжектором либо предусматривающем защиту холостого хода, термореле, обеспечивающем защиту от перегрева.
Маркировка насосов
Маркировка насосного агрегата должна содержать сведения о следующих характеристиках:
- мощность, Ватт.
- производительность, литров (кубометров) в час;
- напор.
Последняя характеристика имеет большое значение. В отношении поверхностных насосов для дачи должно приводиться соотношение либо точный показатель глубины, с которой он может обеспечить подъем жидкости на выходе. В случае отсутствия этой информации приводимый обобщенный показатель должен превышать общие расходы на подъем воды, создание требуемого давления и преодоление сопротивления водопроводной системы.
Так, один метр горизонтального участка трубы от насоса к колодцу можно приравнять к 10 см напора. Аналогичный расчет можно выполнить и в отношении участка трубы, идущего после насосной станции. У фильтров должна присутствовать особая информация, содержащая потери напора в барах
Все эти параметры должны быть в обязательном порядке приняты во внимание. В противном случае насос будет не в состоянии поддерживать оптимальные характеристики водоснабжения
С автоматикой
Наилучшим вариантом является такая система водоснабжения, которая функционирует полностью в автоматическом режиме. Однако такое решение увеличит цену оборудования. Это избавляет владельца от необходимости совершать частые манипуляциям с рубильником в момент, когда требуется вода.
Работа оборудования в подобном режиме не сопровождается скачками напора и гидроударами, которые могут стать причиной возникновения неполадок в работе бытовых приборов
Важно позаботиться о том, чтобы насосная станция контролировала уровень воды в источнике, предпринимая необходимые меры, способные предотвратить его опустошение
Для воплощения этой идеи потребуются определенные элементы:
- поплавковый выключатель;
- реле давления;
- аккумулирующий бак.
Ключевая роль в правильной настройке прибора, которым обязательно должен быть укомплектован насос для колодца, отводится поплавковому выключателю. Основная его задача заключается в отключении оборудования в те моменты, когда уровень воды падает ниже динамического и допустимого, что позволяет избежать опустошения колодца.
Наилучшим вариантом представляются поплавки универсальные, предлагаемые по разным ценам, которые не имеют прямого подключения к другим устройствам. В их конструкции предусмотрен двухфазный или трехфазный выключатель и реле, которое срабатывает на положение небольшого пологого поплавка при смене его место размещения относительно основного корпуса прибора. Задействование реле происходит в момент, когда поплавок опускается ниже установленного уровня вслед за зеркалом воды, что приводит к обесточиванию насосного аппарата. Когда уровень воды восстанавливается, реле вновь подает ток.
Особенности выбора автоматики
Несмотря на простое устройство и невысокую цену релейных поплавковых включателей, для работы к ним необходимо подвести питающий кабель и обратно к насосу, из-за чего длина проводки становится критически большой и приходится применять пищевой провод, который должен быть частично опущен в воду. Подобное решение лучше всего подходит для оборудования, которое размещается в кессоне рядом с колодцем.
Но от такого варианта желательно отказаться в том случае, если для насоса выбрано место, находящееся на значительном удалении от колодца. Для этой цели следует применять сигнальные поплавки, которые могут обеспечивать подачу лишь управляющего сигнала. В этом случае для размещения силового реле допустимо отвести место рядом с оборудованием.
Для создания насосной станции в обязательном порядке должны присутствовать такие устройства, как:
- реле давления;
- аккумулирующий бак.
Работа системы начинается с подачи воды в аккумулирующий бак, где имеется мембрана, наполнение его водой происходит до создания требуемого давления. После того как воды будет достаточно, насос отключают. Если доступ к воде осуществляется со стороны потребителя, то вначале будет расходоваться жидкость, содержащаяся в баке. И лишь когда давление упадет ниже установленного порога, реле подаст сигнал на включение насоса. Когда в баке вновь будет создано необходимое давление, реле по верхнему порогу подаст соответствующий сигнал, и насос прекратит работу. Подобный циклический режим позволит обеспечить постоянное снабжение дома водой, не прибегая при этом к частому включению насоса.
Монтируем насосную станцию
Конструкцию собирают в сухую теплую погоду, выбрав в качестве опоры площадку из бетона или кирпича, которую для амортизации покрывают жестким резиновым листом толщиной не менее 3 см. Устройство фиксируют анкерными болтами. Основанием для агрегата может служить сварная стальная рама или деревянная плита. Оборудование должно быть установлено ровно без перекосов.
Прокладка труб
Подключению напорной станции предшествует монтаж труб от колодца к дому. В качестве материала рекомендуется использовать изделие ПНД диаметром 32 мм. Его вкапывают на глубине 1,4-1,8 м, при этом дно траншеи заполняется слоем песка толщиной 20 см. В том случае, если систему размещают на земле, выполняется теплоизоляция заборной магистрали. В фундаменте дома обустраивается отверстие, соответствующее диаметру подводящего элемента цепи.
Подключение насосной станции.
Подключение устройства
Трубу со стороны воды оснащают фильтрующей сеткой с обратным клапаном, для чего используется обсадная муфта. Аналогичную соединительную деталь с переходом 32 — 1РН устанавливают на участке подсоединения к напорному устройству.
Здесь же предусматривается дополнительный сеточный фильтр, а также кран для слива или разборный фитинг «американка», которые позволяют законсервировать систему на период ремонта напорной установки.
После соединения заборной трубы и помпы напорный шланг или труба насоса фиксируется к входному патрубку накопителя. Внутри резервуара монтируется реле, которое устанавливает необходимый уровень давления воды в гидробаке. Модуль управления может быть расширен за счет датчиков наличия воды и температуры насоса.
В целях экономии подсоединение к системе водоснабжения выполняют, установив переходную футорку меньшего диаметра. В нее ввинчивают запорный шаровой кран и разборный фитинг.
Затем трубу оснащают фильтром очистки воды и арматурой запорного типа, которая отсечет устройство от трубы при его замене. В качестве дополнительного варианта можно предусмотреть обводной трубопровод.
До фильтрующего элемента организуют отвод для полива, после врезки кранов можно разветвлять сети холодного и горячего трубопроводов и боковую ветку системы отопления. При сезонной эксплуатации трубопровода в самой низкой точке системы устанавливают механизм для спуска воды.
После создания контура водоснабжения установка подсоединяется к электросети и производится тестовое включение оборудования.
Настройка перед пуском
Перед включением на реле устанавливают нижнее значение давления, что достигается путем сжатия винтом соответствующей пружины.
Пуск станции в эксплуатацию и тестирование
Первый пуск после монтажа или восстановление работоспособности системы после длительного «сухого» прост, хотя и требует определенных манипуляций. Цель ее — заполнить систему водой до первого включения в сеть.
Это несложная процедура, не требующая особенных навыков. На насосе есть пробка, которую следует отвернуть
В отверстие вставляют простую воронку, через которую и заполняют систему — важно залить питающую трубу и насос с гидроаккумулятором. На этом этапе требуется немного терпения — важно не оставить пузырьков воздуха
Заливают воду до горловины пробки, которую потом снова закручивают. Потом простым автомобильным манометром проверяют давление воздуха в гидроаккумуляторе. Система к пуску готова.
Чтобы было понятнее как проводить тестирование насосной станции, мы подготовили для вас 2 галереи.
Часть 1:
Галерея изображений
Фото из
Шаг 1 – установка насосной станции на выбранное место
Шаг 2 – монтаж фитинга системы подачи воды
Шаг 3 – подключение системы, обеспечивающей дом водой
Шаг 4 – подключение трубы, ведущей в колодец
Шаг 5 – установка обратного клапана на конце трубы (шланга)
Шаг 6 – проверка герметичности системы в сборе
Шаг 7 – заполнение емкости водой (или проверка уровня воды в колодце)
Шаг 8 – набор воды для создания нужного давления
Часть 2:
Галерея изображений
Фото из
Шаг 10 – подключение станции к системе электропитания
Шаг 11 – введение в рабочее состояние посредством нажатия на кнопку
Шаг 12 – пуск реле давления
Шаг 13 – гидроаккумулятор набирает заданное давления
Шаг 14 – открывание крана в точке подачи воды
Шаг 15 – проверка функциональности станции
Шаг 16 – автоматическое отключение при «сухом ходе»
