Принцип работы насосной станции: устройство, как работает, основные узлы

Правила установки оборудования

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.

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.

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.

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.

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

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:

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;

сделать звукоизоляционный короб.

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

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.

Особенности конструкции различных типов канализационных насосных станций

В любом типе канализационной насосной станции присутствует приемный накопитель. Его габаритные размеры рассчитываются с учетом необходимого запаса емкости

Кроме того, необходимо принимать во внимание мощность агрегатов, расположение станции и характеристику стоков

Для изготовления накопительных емкостей применяются следующие материалы:

Листовой металл с высоким содержанием углерода. Толщина листа с антикоррозийным покрытием варьируется от 4 до 10 миллиметров.
Стеклопластик, усиленный арматурой. Толщина материала от 10 до 20 миллиметров.

При варианте монтажа резервуара под землей, отапливать либо утеплять емкость не требуется. В таком случае температура внутри резервуара составляет допустимые 10-12 градусов. Для исключения случаев образования засоров, на входе в приемник монтируются специальные сороудерживающие решетки. Застрявший в них крупный мусор удаляется обслуживающим персоналом либо при помощи специальных грабель.

Монтаж насосных агрегатов и дополнительных элементов производится внутри резервуара. Кроме запорной арматуры, трубопроводов и системы вентиляции, там же размещается и площадка для сервисного обслуживания. При установке КНС в подземном варианте, наземная его часть оборудуется всеми необходимыми системами жизнеобеспечения. К ним относятся комплексы отопления, вентиляции, энергоснабжения и отвода стоков. Как правило, такое помещение имеет вид готового модуля и поставляется совместно со станцией. При выборе системы с дистанционным регулированием работы агрегатов, щит управления размещается в диспетчерской комнате очистного комплекса.

Помогла ли вам статья?

ПомоглаНе нравится

Насосное оборудование

Современные производители предлагают отдельно погружные насосы или насосные станции с поверхностными насосами. Считается, что первый вариант оптимален для скважин практически всех типов, а второй подходит для колодцев и абиссинских источников (из-за минимальной ширины их обсадных труб и неглубокого расположения зеркала воды).

Действительно, погружные модели обладают возможностью подъема воды даже с очень большой глубины (например, высота обсадной трубы артезианских скважин достигает 100 метров и более).
В то же время поверхностные перекачивающие агрегаты удобны в обслуживании, их легко ревизировать и периодически осматривать. Однако в классической модификации такие модели способны обеспечить подъем жидкости с глубины 8-9 метров максимум.

Основной дилеммой является сочетание большой высоты подъема с небольшой производительностью и достаточно скромными напорными характеристиками у погружных моделей и хорошая производительность и напор в сочетании с возможностью использования только для неглубоких источников у поверхностных агрегатов.

Компромиссом могут стать эжекторные модели. Эжектор обеспечивает образование разреженной зоны в трубопроводе за счет разницы давлений. Последнее возникает следующим образом: в упрощенном виде эжектор представляет собой конусообразное устройство, двигаясь по которому жидкость увеличивает скорость по мере сужения просвета. В зоне высокой скорости потока образуется разреженность, которая через дополнительное отверстие или патрубок захватывается жидкость из внешней среды.

Оснащенный внешним эжектором, который непосредственно опускается в водоисточник, насос способен поднимать воду с большей глубины (в зависимости от мощности перекачивающего агрегата и конструкции эжектора – до 25-40 метров). Выносные эжекторы более эффективны и обычно отличаются по конструкции, представляя собой две параллельный трубы (одна из них может быть заменена гибким шлангом) – вакуумно-нагнетающую и основную. Но они также чувствительны к песку в воде и другим загрязнениям.

Насосная станция с внешним эжектором

К недостаткам эжекторных станций со встроенным устройством часто относят повышенный уровень шума во время работы, однако он может стать заметной помехой только в том случае, если насосная станция размещается на открытом пространстве и близко к окнам дома. При установке в специальной постройке (которая часто необходима для защиты оборудования от промерзания зимой) теплоизоляция также выполняет и роль шумопоглотителя. Устроить звукоизоляцию помещения при установке оборудования в подвале так же не составит труда и не потребует чрезмерных затрат. Нужно отметить, что увеличение высоты подъема при использовании оборудования с встроенным эжектором не происходит, но возрастает производительность.

Насосы и эжекторы

В комплектных станциях применяются насосные установки со следующими видами насосов:

центробежными (одноступенчатыми – одно рабочее колесо, многоступенчатыми – несколько рабочих колес);
вихревыми.

Наиболее известен и распространен центробежный вид, относящийся к типу динамических насосов, имеющих постоянное соединение входа жидкости с выходом. Вход перекачиваемой жидкости расположен на оси агрегата, выход – на максимальном удалении от оси. Внутри рабочей камеры располагается рабочее колесо из двух параллельных дисков с центральным отверстием, между которыми вдоль окружности под постоянным углом к радиусам расположены лопатки. Вращаясь, они придают частицам жидкости вращательное движение, вызывающее воздействие центробежной силы (отсюда и название!), отбрасывающей жидкость к периферии рабочей камеры, где находится выходной патрубок. Вблизи оси образуется область разрежения, характеризующаяся низким давлением, обеспечивающим постоянное всасывание жидкости.

Напорно-расходная характеристика центробежного насоса H=f(Q) существенно нелинейна (напор быстро падает) в области больших расходов Q. Этого недостатка лишены центробежные многоступенчатые агрегаты, отличающиеся повышенной мощностью, большими максимальными расходами, малошумностью, позволяющей устанавливать оснащенные ими станции непосредственно внутри дома.

Линейка популярных станций Aquario с одноступенчатыми центробежными насосами, насчитывающая около трех десятков модификаций, имеет диапазон мощностей агрегатов от 550 Вт до 1150 Вт, диапазон максимальных расходов Q_max от 40 л/мин до 80 л/мин, диапазон максимальных напоров H_max от 38 м до 54 м.

Станция Aquario с одноступенчатым центробежным насосом.

Вихревой насос также относится к динамическому типу, но жидкость через него протекает по рабочему каналу, имеющему форму кольца, охватывающего периферию рабочего колеса, напоминающего зубчатую шестерню. Отличительной особенностью такого механизма является близкое расположение входного и выходного патрубков, однако чтобы пройти от первого ко второму, жидкость протекает вдоль всей длины кольцевого канала, закручиваясь множеством вихрей (отсюда и название). Напорно-расходная характеристика вихревого насоса H=f(Q) строго линейна во всем диапазоне изменений расхода Q.

Любые вихревые насосы очень чувствительны к песку в воде, максимальный размер твердых частиц не должен превышать 0,1 мм (центробежные агрегаты некритичны к частицам до 1 мм). Производители не рекомендуют устанавливать их на источники воды с песком: песочные скважины, заиленные колодцы. Данные механизмы весьма просты в эксплуатации и ремонте, легко разбираются/собираются домашними умельцами, отличаются невысокой стоимостью.

Линейка станций Aquario с вихревыми насосами, насчитывающая девять модификаций, имеет диапазон мощностей агрегатов от 430 Вт до 760 Вт, диапазон максимальных расходов Q_max от 35 л/мин до 40 л/мин, диапазон максимальных напоров H_max от 35 м до 55 м.

Станция Aquario с вихревым насосом.

Как не ошибиться, выбирая насосную станцию

Как видим, насосные станции на строительном рынке представлены достаточно широко, но такое многообразие вызывает некоторые трудности в выборе нужного варианта, так как каждая модель имеет свои технические показатели.

Насосная станция, на самом деле, является «сердцем» всей системы водоснабжения. Нужно приобрести такую насосную станцию, чтобы ее надежность в процессе эксплуатации успешно сочеталась с затратами на все процессы, связанные с ее приобретением, установкой и эксплуатацией.

Следует учитывать такие характерные особенности насосных станций:

Высоту всасывания. Это очень важный критерий для станций с поверхностным насосом.
Напор. Этот параметр представляет собой высоту, на которую вода подается при помощи насоса. Однако, если вода будет подаваться на максимально допустимую высоту, то производительность насоса может значительно снизиться. Такой показатель важен, если вода подается по участку, на котором отмечен существенный перепад высоты. Этот параметр влияет на уровень высоты давления в системе.
Производительность насоса — это некий объем воды, подающийся насосом за единицу времени. Перед тем, как выбрать насосную станцию, выполняют расчет водопотребления, учитывая только показатель в момент максимального водопотребления. Подача воды не даст сбоя, если показатель производительности будет слегка избыточным.
Дебет скважины или колодца представляет собой объем воды, выкачиваемый из данного источника за один час при максимальном сохранении его производительности. Это очень важный показатель.

Комплектуется насосная станция очень просто: насос, блок управления и напорный накопитель. Иногда изготовитель добавляет и систему, которая позволяет защитить её от возможного перегрева.

Основные рабочие составляющие

Насосная станция, собранная в заводских условиях в значительной мере превосходит набор самостоятельно подобранных элементов в домашних условиях.

Это обусловлено точным подбором технических параметров каждого узла, компактностью единой конструкции, наличием общего блока управления. Рассмотрим, из чего состоит бытовая насосная станция:

электрический центробежный насос поверхностного типа;
накопительная емкость;
манометр;
реле давления;
обратный клапан;
входная труба с фильтром в виде сетки;
выходная труба для подключения к водопроводу.

Это все компактно установлено на общей несущей раме всей конструкции. Среднестатистическая комплектация способна автоматически поддерживать давление внутри системы водопровода на уровне 1,5 атмосферы. Этого достаточно для полноценной работы сантехники частного дома.

Более дорогие конструкции способны выдавать максимальное давление в 4,5 атмосферы, чего хватает для обеспечения трехэтажного коттеджа. Она не требует особых условий, для ее эксплуатации и технического обслуживания будет достаточно наличие технической комнаты. Альтернативой для установки может быть кессон.

Проведение расчетов

При покупке комплектной КНС нет необходимости покупать очень дорогое устройство, которое будет работать на 10% от заявленной мощности. Выбирают станцию исходя из следующих показателей:

размеры оборудования – должны подходить для помещения, в котором планируется установка, для частного дома это будет обычный бытовой прибор, который можно разместить на площади в 1 кв. м;
ожидаемый поток сточной жидкости – зависит от количества проживающих и расходуемого объема воды в час пик;
расстояние, на которое необходимо удалить жидкость;
высота впускной и выпускной трубы;
производительность оборудования исходя из степени загрязнения стоков.

КНС бытовую можно самостоятельно подключить, в то время как габаритные устройства формируются из нескольких частей, предназначенных под конкретные условия работы.

Плюсы насосов для кнс:

техническое обслуживание требует минимум средств и усилий;
функционируют в автоматическом режиме;
работают в любых погодных условиях.

Достаточно часто КНС Альта сменяют устаревшие системы самотечной канализации, а также они используются в условиях современного строительства. Это обусловлено огромным преимуществом канализационных станций перед «древними» системами.

Как подключить

Как своими руками установить и подключить насосную станцию?

Место

Она может быть установлена:

В кессоне скважины;

Насос установлен в кессоне

В утепленном домике, построенном над колодцем;

Станция стоит непосредственно над колодцем

В подвале или цокольном этаже дачного дома (разумеется, при небольшом удалении от источника воды).

Главное требование к месту установки насоса — положительная температура. Замерзание воды в мембранном баке или рабочей камере будет означать досрочное завершение карьеры насосной станции.

Питание

Абсолютное большинство насосных станцией начального уровня питаются от одной фазы и подключаются к обычной розетке. Минимальное сечение медной проводки — 2х1,5 мм2. Заземление не обязательно, но желательно.

В большинстве случаев станция снабжается шнуром питания с обычной евровилкой

Всасывающая труба

Она подключается к всасывающему патрубку насоса через фитинг или переходник.

К всасывающей трубе есть два обязательных требования:

Она должна иметь жесткие или армированные стенки. Если вы попытаетесь использовать в роли всасывающего обычный садовый шланг — при запуске насоса он будет мгновенно сплющен атмосферным давлением;

Шланг армирован стальной проволокой

Ее диаметр не должен быть меньше размера входного патрубка на рабочей камере насоса, иначе она станет ограничивать производительность станции.

На конце всасывающей трубы ставят обратный клапан.

Клапан на конце шланга

При подаче воды из источника с существенным количеством взвесей или песка он снабжается сетчатым фильтром. Функция клапана — не дать воде вылиться из мембранного бачка и водопровода после остановки насоса.

Дюймовый клапан с сеткой

Емкость

Как организовать с помощью насосной станции подачу воды из накопительной емкости?

Бак устанавливается в любом теплом помещении с прочным основанием (как правило, в цокольном этаже, подполе или подвале дома);
Чуть выше дна емкости монтируется врезка (латунная или нержавеющая) с таким же диаметром, что и у входного патрубка станции;

Латунная врезка для бака

Врезка снабжается краном, позволяющим отсечь насос от емкости;
На входном патрубке насоса устанавливается обратный клапан. Стрелка на его корпусе должна указывать на насос. Как и в случае с всасывающей трубой, он предотвратит обратный ток воды при остановке рабочего колеса.

Вода подается в водопровод из установленного в подвале бака

Водопровод

Автоматические станции не нуждаются в дополнительном регулирующем оборудовании и подключаются непосредственно к водопроводу. Если вы используете керамические смесители (с картриджами или поворачивающимися на 180 градусов кранбуксами), ввод желательно снабдить фильтром механической очистки: взвеси и песок губительны для керамики.

Механический фильтр на вводе воды в дом

Осмотический фильтр для приготовления питьевой воды

Эжектор

Эжектор соединяется с насосом двумя трубами — всасывающей и напорной. В роли напорной обычно используют трубу ПНД (из полиэтилена низкого давления).

Тонкость в установке эжектора лишь одна: если он снабжен длинным пластиковым раструбом на выходе для подключения всасывающей трубы, между фитингом-переходником на ПНД трубу или шланг и эжектором стоит установить латунный или оцинкованный патрубок. Он защитит раструб от поломки при перегибе всасывающей магистрали.

Так эжектор подключается к напорной и всасывающей трубам

Дополнения и аксессуары

Безопасную и долгую работу насосной станции обеспечивают следующие дополнения:

Обратный клапан, обеспечивающий безопасную эксплуатацию и длительный срок службы оборудования;
Съемный входной фильтр, защищающий НС от загрязнения.

Благодаря тому, что у всех изготовителей оборудование имеет одинаковые дюймовые разъемы, проблем подключения этих важных насосных «аксессуаров» не возникает. Всасывающий шланг рекомендуем выбрать жесткий, гофрированный, армированный, чтобы под давлением он не деформировался. А еще лучше использовать трубу подходящего размера с соответствующим разъемом для подключения к насосу.

Правильная эксплуатация оборудования

Насосные станции предназначены для долговременной автономной эксплуатации в непрерывном режиме. Они могут использоваться для целей бытового водоснабжения и пожаротушения. Отличными характеристиками и высокой надежностью отличаются современные модели марки Джамбо. Они требуют минимального технического обслуживания. В процессе их нормальной работы необходимо:

периодически производить наружный осмотр на отсутствие пропусков и посторонних звуков;
не реже одного раза в год промывать фильтр грубой очистки;
в случае длительного перерыва на зимний период освободить все полости от воды и хранить демонтированное оборудование в отапливаемом помещении;
при первом пуске после расконсервации проверить правильность всех подключений и убедиться в плавности работы насоса.

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:

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

Принцип работы насосной станции

Очень важным условием нормальной работы насосной станции является то, чтобы зеркало воды в скважине или колодце не находилось на глубине более 9 м. Насос попросту не поднимет воду с большей глубины. Эту величину называют глубиной всасывания.

Это давление можно регулировать. Включение поверхностного насоса не происходит до тех пор, пока не будет израсходован некоторый лимит воды из гидроаккумулятора. Преимущество этого вида насосных станций в том, что в баке всегда будет иметься запас воды. Его используют, если отключили электричество. Величина этого запаса зависит от объёма бака. Обычно это 24л или 50 л. Также, благодаря имеющемуся запасу воды в баке, меньше придется включать-выключать насос.

Но этот вид имеет и недостатки:

во время подачи воды из бака до того, когда происходит очередное включение насоса, опускается давление в системе, а если в этот момент потребляется горячая вода, то котёл реагирует на это включением-отключением;
в момент одноразового длительного потребления воды насос в связке с гидробаком будет чаще включаться — отключаться.

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.

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:

Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
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.

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.