Водяной насос с гидроаккумулятором для дома
Гидроаккумулятор для систем водоснабжения
В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.
Назначение
Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:
- Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включиться только тогда, когда ее останется совсем немного.
- Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
- Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.
Установка гидроаккумулятора в приямке
Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.
Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.
По назначению они бывают трех видов:
- для холодной воды;
- для горячей воды;
- для систем отопления.
Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.
Два вида гидроаккумуляторов
По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.
Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.
Принцип работы
Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.
Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши
Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.
За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.
Баки большого объема
Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.
Строение гидроаккумулятора большого размера
Как проверить давление в гидроаккумуляторе
Для замера давления необходимо:
- открутить колпачок, который закрывает штуцер с золотником, располагаемый на корпусе бака;
- подключить манометр к золотнику (можно использовать электронный или автомобильный манометр), снять показание и сравнить с расчётным значением;
- в случае снижения уровня давления осуществить подкачивание компрессором до оптимальной величины;
- для уменьшения давления стравить воздух.
Если регулировка осуществляется до включения гидробака в систему, его необходимо оставить на сутки. По истечении этого времени после контрольного замера производят установку устройства.
Как подключить гидроаккумулятор для отопления правила расчета и схема
При подборе оборудования учитывается характеристики системы. Для установки в системе водопровода выбирается бак с мембраной, рассчитанной для питьевой или технической воды, для установки в системе отопления или горячего водоснабжения мембрана должна соответствовать назначенным целям. В водопроводе с горячей водой и в отоплении температура воды достигает 80и даже 120 градусов, поэтому оборудование подбирается с учетом воздействия высоких температур. Для установки в системе отопления бак должен выдерживать давление до 4 атмосфер, при этом температурный показатель должен быть не ниже 120 градусов. Для водоснабжения максимальная температура оценивается в 80 градусов, а давление, которое должен выдерживать бак должно быть не ниже 12 атмосфер.
Подбор прибора отвечающего параметрам системы отопления можно рассчитать при помощи формулы определения объема гидроаккумулятора:
Где D = (PV – PS) / (PV + 1).
PV – это показатель максимального рабочего давления в системе, а PS – это давление воздуха в мембранном баке. Для небольших частных домов и систем, установленных в квартирах, показатель PV принимается равным 2,5 бар. А что касается PS, то здесь принято учитывать постоянное давление в контуре принимается значением 0,5 бар или равным 5 м.
Для примера можно предложить расчет объема бака для системы отопления дома в 100 кв. метров. В помещении установлен котел мощностью 20 кВт.
Сначала определяется объем теплоносителя в контуре отопления:
VL= ( 20х15)=300 литров.
Где 20 – это мощность отопительного котла, а 15л – удельный объем теплоносителя на каждый киловатт мощности отопительного прибора.
Следующий шаг – расчет эффективности гидроаккумулятора по формуле:
D = (PV – PS) / (PV + 1).
В которой, PV = 2,5 бар и PS = 0,5 бар
В результате выполнения действий:
D = (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57
Последний этап – это расчет непосредственно необходимого объема расширительного бака.
V = 300 х 0,04 / 0,57 = 21,05 л где 0,04 – коэффициент расширения воды.
Таким образом, для системы отопления с 20 кВт котлом отопления и общим объемом теплоносителя для отапливаемого помещения площадью 100 квадратных метров достаточно бака объемом 21- 25 литров
Правда, учитывая то, что производители в основном предлагают потребителям баки стандартного объема, внимание при выборе рекомендуется обратить на установки объемом немного большим, чем тот, что получился при расчете. Если выбрать бак меньшего объема, то велика вероятность того, что рабочее давление этого устройства будет меньшим, чем требуется, что может привести к созданию аварийной ситуации
При определении положения бака во время его установки берется во внимание тот факт, что сам гидроаккумулятор имеет в качестве несущей конструкции корпус. Особенно это касается приборов объемом до 50 литров
В профессиональной среде принято считать, что малые объемы баков до 30 литров настенное крепление, а вот баки большего объема лучше располагать в напольном варианте. При установке этих приборов рекомендуется дополнительно усилить крепление кронштейнами или хомутами. Для баков большого объема рекомендуется не изобретать велосипед, а устанавливать их согласно рекомендациям производителей оборудования – с использованием штатных ножек и конструкций на корпусе. Подвод труб к патрубку бака необходимо сделать по кратчайшему маршруту, с минимальным количеством изгибов и поворотов. Да и сам отвод рекомендуется сделать максимально коротким, чтобы работа устройства была эффективной.
Этапы монтажа
1. Для начала нужно срезать с верхней части баллона вентиль. Края среза аккуратно выровнять.
2. Тщательно вычистить внутренние стенки до металла.
3. Обработать очищенную поверхность фосфатным преобразователем и после просушки грунтовкой.
4. Приварить в полученное отверстие после среза вентиля кольцо-контрфланец. Кольцо должно быть изготовлено из листовой стали (5-6 мм), а параметры соответствовать параметрам фланца гидроаккумулятора для соединения к системе.
5. Место стыковки кольца и стенок баллона отполировать до блеска.
6. В донной части газового баллона сделать врезку автомобильного ниппеля.
7. Внутренние стены баллона покрыть эпоксидным лаком. Дать основательно просохнуть на протяжении 7-10 дней.
8. Поместить каучуковую оболочку внутрь баллона.
9. Установить фланец.
Самодельный аккумулятор готов. Остаётся закачать воздух и проверить фланцевое уплотнение на предмет утечки. Далее выставляется по манометру давление, и оборудование подключается к водопроводу. Желательно оснастить такую систему реле давления для выполнения регулировки.
Как определить повреждение гидроаккумулятора
Как и в системе водоснабжения гидроаккумулятор имеет свой срок службы. Так, для встроенных резервуаров он определяется сроком эксплуатации отопительного котла, а отдельно стоящий бак из черного металла обычно выдерживает 5-6 летний период эксплуатации. При заполнении объема системы антифризом необходимо внимательно изучить рекомендации производителя, чтобы удостовериться, что материал не вступит в реакцию с химическим веществом незамерзайки.
Первым признаком того что гидроаккумулятор вышел из строя является резкое понижение давления в системе. Дело в том, что самым узким местом гидроаккумулятора выступает мембрана. Несмотря на эластичность и прочность в процессе эксплуатации в ее полость попадают частички мусора из внутреннего объема батарей, труб, запорной арматуры, часто здесь скапливаются нерастворимые осадки содей из самой воды. И тогда при работе мембраны эти частицы играют роль абразива, постепенно протирая резину. При прорыве стенок мембраны воздух из воздушной камеры проникает в систему отопления и выводится через воздухоотводчик, а освободившийся объем заполняется теплоносителем. При этом видимых утечек теплоносителя в помещении не обнаруживается
Если не обратить внимание, на резкое снижение давления в системе, и просто восстановить необходимый показатель давления жидкости, то несмотря на поломку гидроаккумулятора система продолжит работу. Но при первой же нештатной ситуации масштаб аварии будет намного больший
Для систематического контроля состояния мембраны рекомендуется периодически проверять давление в гидроаккумуляторе при помощи обычного манометра из дорожного автомобильного комплекта.
Чтобы быть уверенным в работоспособности оборудования рекомендуется 1-2 раза в 6 месяцев нажимать на ниппель и выпускать немного воздуха. Быстрый свистящий поток воздуха будет говорить о герметичности резервуара. А вот если будет слышно слабое шипение или вместо воздуха будет прокапывать вода, то в таком случае необходимо бить тревогу – мембрана с большой долей вероятности будет повреждена и прибор необходимо ремонтировать.
Второй распространенной проблемой при эксплуатации гидроаккумуляторов выступает потеря герметичности корпуса. В отличие от ресиверов системы водоснабжения эта проблема встречается относительно редко, но ее нельзя сбрасывать со счетов. Такое повреждение становится результатом неправильного монтажа или в результате неправильного ремонта устройства. Корпус бака обычно изготавливается из стального или железного листа путем штамповки. Наружная часть бака красится для защиты от коррозии, а вот внутренняя обычно остается без дополнительного защитного слоя. В процессе эксплуатации на внутренней стенке воздушного отсека образуются очаги коррозии из-за чего со временем образуется отверстие, и воздух просто выходит. Определить такую неисправность просто – нужно несколькими нажатиями начать спускать воздух, если при нажатии неслышно характерного свиста, то необходимо искать повреждение корпуса.
Еще одним часто встречающимся видом поломки выступает неисправность золотника. Обычно это случается при настройке прибора, когда есть необходимость постоянно подкачивать его насосом и проверять давление манометром. При повреждении золотника обычно давление спускается постепенно, и на манометре котла можно заметить, что давление снижается не сразу, а со временем, небольшими порциями. При этом нужно отметить, что оно именно снижается, а не скачет в определенной амплитуде. Непосредственно на резервуаре проверить работает ли клапан, или нет можно нанеся на него небольшое количество мыльного раствора. Если раствор не изменяет своего состояния, значит дело не в клапане. А если выходящий воздух надувает мыльные пузыри, пусть даже и небольшие, то нужно менять сердцевину клапана. Проще всего купить его в автомагазине или в спорттоварах, сердцевина в клапане идентична той, что применяется в шинах автомобилей и велосипедов.
Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором
Скважинное водоснабжение в отсутствии центральной водоподающей магистрали позволяет обеспечить жилье намного более чистой водой, чем из колодца, и с меньшими финансовыми затратами на один погонный метр. Перед проведением всех работ по водообеспечению должна быть составлена схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором или расширительным баком.
Чтобы выбрать оптимальный вариант водоснабжения частного загородного дома коттеджного типа или дачи, не помешает изучить особенности, преимущества и недостатки каждого из двух вариантов. Также полезно знать конструктивное устройство и принцип работы оборудования, используемого при организации водообеспечения индивидуальных домов.
Рис. 1 Конструктивное устройство гидравлического аккумулятора
СодержаниеЧто такое гидроаккумулятор и реле давления
Гидравлический аккумулятор представляет собой бак из металла, внутри которого помещена каучуковая мембрана. При заполнении резервуара водой мембрана растягивается и давит на водные массы, создавая в магистрали определенный напор. С другой стороны гидробака помещен ниппель, через который в него накачивают воздух.
При использовании мембранного бака в системе водоснабжения его готовят соответствующим образом, то есть создают напор воздуха изнутри, на 10% меньше порога срабатывания гидрореле. Для этого воздух накачивают велосипедным или автомобильным насосом через ниппель или спускают его, контролируя показания манометром.
Основное отличие выпускаемых промышленностью гидроаккумуляторов заключается в их объеме, для бытовых систем водоснабжения в основном используют гидробаки емкостью от 20 до 50 литров.
Рис. 2 Конструкция реле давления и сухого хода, схема их подключения
Реле давления (гидрореле) представляет собой прибор в закрытом корпусе, внутри которого размещена контактная пара. Она связана с герметичной резиновой мембраной, находящейся за резьбовым патрубком, которая через толкатель управляет замыканием и размыканием контактов.
Как только напор в магистрали повышается, мембрана вдавливается внутрь, сдвигает металлический толкатель в виде диска с двумя заостренными выступами по краям. Выступы в свою очередь давят на металлическую пластину, которая через связанный с ней пластмассовый элемент замыкает контакты.
На металлической пластине размещается винт с резьбой и пружиной, прижимное усилие которой регулируется гайкой. При ее вращении задают верхний порог срабатывания реле, то есть устанавливают давление, при котором контакты срабатывают и размыкают цепь электропитания насоса.
Также в гидрореле имеется вторая резьбовая шпилька с пружиной меньшего диаметра и регулировочной гайкой. С ее помощью задают разницу (дельту) между максимальным и минимальным давлением, регулируя таким образом нижний порог срабатывания реле.
Также внутри корпуса реле находятся находятся две пары клеммных колодок, к одной из которых подключают кабель цепи питания электронасоса.
Стоит отметить, что менее часто используемое в водоподающей линии реле защиты от сухого хода имеет абсолютно схожее с гидрореле конструктивное устройство, за исключением того, что в нем не требуется регулировка разницы между порогами срабатывания. Поэтому в его конструкции присутствует только одна большая пружина на резьбовой шпильке с гайкой, которая задает порог его включения-отключения.
Статья по теме:
Датчик давления воды в системе водоснабжения: назначение, принцип работы, регулировка. В отдельной статье подробно рассказывается про реле давления, в системе водоснабжения, как оно устроено, принцип работы, выбор и подключение.
Виды систем водоснабжения
Для автономного водоснабжения частного дома из скважины используют несколько вариантов с применением различных устройств. Так как вряд ли кто-то захочет включать и отключать насос, подающий воду в дом, вручную, в каждый из схем обязательно должен присутствовать прибор, проводящий данные операции в автоматическом режиме.
Рис. 3 Системы водообеспечения с накопительной емкостью
С накопительным баком
Для организации водоснабжения с накопительным баком на чердаке дома устанавливают резервуар большой емкости. От электронасоса, погруженного в скважину или находящегося на поверхности, к баку подводят трубопровод и заполняют его водой.
В резервуар помещают поплавковый выключатель, подсоединенный в цепь питания электронасоса. При наполнении емкости водой поплавок поднимается вверх и электронасос отключается, прекращая подачу воды.
В нижней части емкости помещают трубу, от которой вода поступает в водопроводную систему дома.
Чтобы избежать аварийных ситуаций, связанных с переполнением бака, в его верхней части в области горловины проделывают отверстие, вставляют в него трубу, второй конец которой выводят наружу за стены дома.
Водоснабжение без гидроаккумулятора в домах с малой этажностью не обеспечивает достаточно высокий напор, минимальное рекомендованное значение которого 1,5 бара. Чтобы получить давление в водопроводе хотя бы в 1 бар, бак необходимо поднять на высоту 10 м от водопроводной магистрали или использовать дополнительно повысительный электронасос (насосную станцию).
К тому же трубопровод, проходящий сверху вдоль стен, не способствует повышению внешнего эстетичного вида жилых помещений.
Системы водоснабжения дома без гидроаккумулятора ввиду относительно простой схемы монтажа чаще используют в доме или на даче с периодическим проживанием жильцов. В этом случае трубопровод подачи воды в расширительный бак размещают снаружи здания и используют насосное оборудование, которое можно быстро демонтировать (поверхностные насосы или насосные станции).
Стоит отметить, что не обязательно устанавливать накопительные баки вверху, они могут быть расположены и внизу в подвальных помещениях, как это нередко происходит при использовании водоочистных установок. Из накопительных резервуаров воду в водопроводную магистраль дома подают при помощи любого типа насосов, как поверхностных, так и погружных.
Рис. 4 Гидроаккумуляторная система водоснабжения с гидробаком и погружным насосом
С гидроаккумулятором
Система водоснабжения частного дома с гидравлическим аккумулятором в сравнении с накопительной емкостью используется намного чаще. Применение аккумуляторного бака напрямую связано с использованием гидрореле, последовательно подключенного в цепь питания электронасоса. Схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором имеет следующие особенности:
- Позволяет задавать диапазон рабочих давлений в системе.
- Устраняет последствия гидроударов.
- Задает временные интервалы циклов включения-отключения электронасоса.
- Создает некоторый запас воды в системе.
Гидроаккумуляторная система работает по следующему принципу.
При включении электронасоса идет наполнение водой водопроводной магистрали и бака, пока давление в системе не достигнет, к примеру, 3-х бар. При этом напоре мембрана гидрореле настолько втягивается внутрь, что срабатывают его внутренние контакты и цепь питания насоса прерывается.
При потреблении воды из водопровода напор в системе постепенно падает, и когда он достигает значения в 1,5 бара, внутренние контакты реле замыкаются и на электронасос вновь подается питающее напряжение. В водопроводную магистраль вода закачивается до тех пор, пока давление в 3 бара вновь не отключит электронасос через реле.
Схема с гидроаккумулятором более гибкая, она позволяет регулировать напор в водопроводе при помощи гидрореле, связанного с гидробаком.
К примеру, в доме с этажностью не более одного на реле устанавливают диапазон рабочих давлений от 1,5 до 3 бар. Для зданий в три этажа требуется больший напор воды и можно установить диапазон его изменений от 3 до 5 бар.
Рис. 5 Оборудование и комплектующие для обеспечения водоснабжения из скважины глубиной 50 м
Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором
Гидробак используют вместе с электронасосами любых типов, при этом он может помещаться совсем рядом в одном блоке или находиться на определенном расстоянии от всасывающего воду агрегата.
Гидроаккумулятор с погружным насосом
Для автоматизации работы погружного насоса наряду с гидроаккумулятором и гидрореле используют манометр и обязательно реле защиты от сухого хода.
Понятно, что манометр должен присутствовать в системах водоснабжения для настройки параметров реле и контроля напора. Необходимость применения реле сухого хода вызвана невозможностью функционирования глубинных электронасосов без водяного охлаждения. Конструктивно реле сухого хода не сильно отличается от напорного реле, основная разница состоит в принципе их работы.
Если гидрореле отключают воду при достижении максимального напора в магистрали, то реле сухого хода прерывают цепь питания электронасоса при падении напора ниже определенного порога. То есть, как только насос перестает закачивать воду, реле сухого хода, последовательно включенное в цепь его питания, прерывает подачу электроэнергии на обмотку электродвигателя.
Если водоснабжение организовано из колодца или скважины на песке, в линию водоподачи обязательно включают фильтры грубой очистки от песка, и за ними водоочистные магистральные картриджные фильтры в колбах. В системах водоподачи из артезианских скважин с прозрачной чистой водой достаточно одного картриджного фильтра.
Рис. 6 Обвязка поверхностного насоса с гидробаком в системе водообеспечения
Гидробак с поверхностным насосом
Агрегаты могут быть центробежного или вихревого принципа действия, при этом для их охлаждения в задней части корпуса устанавливается крыльчатка. Поэтому они могут функционировать довольно длительный временной интервал без воды, и необходимость использования реле сухого хода в цепи их питания отпадает.
Обычно для автоматизации работы поверхностных электронасосов используют наряду с гидроаккумулятором реле давления и манометр.
Гидравлический аккумулятор в составе насосной станции
В установке все узлы находятся в одном блоке. Обычно на гидроаккумулятор, расположеный горизонтально, помещают электронасос и соединяет его гибкой или жесткой подводкой с входным патрубком гидробака.
Также в любой насосной станции обязательно присутствуют гидрореле и манометр, которые размещают на входе гидроаккумулятора или электронасоса.
Основное преимущество насосной станции заключается в том, что не надо подыскивать опорную конструкцию, монтировать на ней трубопровод и подключать к нему реле и гидробак. Напорный патрубок из скважины подсоединяют непосредственно ко входу насосной установки, а к ее выходу подключают внутридомовой водопровод.
Рис. 7 Вариант обвязки насосной станции в системе водообеспечения
Статья по теме:
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу в системе водоснабжения. Возможно, что схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором не обойдется без подключения гидроаккумулятора, а о подключении гидроаккумулятора к насосу можно почитать в отдельной статье.
Монтаж системы водоснабжения из скважины
Помимо классификации скважин в зависимости от высоты шахты на абиссинские, песочные и артезианские виды, важным критерием для определения схемы водозабора служит расстояние от их водного зеркала до поверхности земли.
С погружным насосом
При использовании для забора глубинного скважинного насоса применяют два вида его обвязки.
Первый вариант состоит в устройстве кессонного колодца, в центре которого находится обсадная колонна с оголовком.
При втором варианте подключения электронасоса используется скважинный адаптер, вмонтированный сбоку верхней обсадной трубы. От нее на глубине ниже уровня промерзания почвы пластиковый трубопровод из полиэтилена низкого давления (ПНД) отходит в дом. При этом вся автоматика управления электронасосом, включающая гидробак, напорное и реле сухого хода, манометр, а также фильтры грубой очистки от песка и мелкоячеистые картриджные, размещаются в подвале дома или на его нижнем этаже.
Рис. 8 Варианты подключения погружного электронасоса к автоматике в кессонном колодце
Если обсадная колонна скважины спрятана в кессоне, то возможны два варианта размещения оборудования. При первом всю автоматику, как и при адаптерном подключении, размещают в доме. При втором варианте используют свободное пространство внутри кессонного колодца. В нем размещают фильтры, реле давления и сухого хода, гидроаккумулятор.
Разводку обычно делают отрезками полипропиленовых (ПП) или из полиэтилена низкого давления ПНД труб, соединяя первые пайкой, иногда применяют металлопластик.
Многие хозяева используют еще один вариант размещения скважины, после бурения сооружая на ее месте дом. При этом они забывают или не знают, что скважинные источники на песке часто нуждаются в прокачке и прочистке от образующегося на дне ила. А проведение этих процедур в доме сопряжено с немалыми трудностями, грязью и может быть просто технически нереализуемо.
Рис. 9 Автоматика с гидробаком для управления работой погружного насоса в доме
С поверхностной насосной станцией
При использовании насосной установки ее также размещают в доме или кессоном колодце. Если станция находится внутри здания, ее напорный трубопровод прокладывают под землей и заводят в скважину через адаптер.
Нередко встречается вариант, когда насосную станцию устанавливают в кессонном колодце. Такое размещение позволяет избежать шума в доме и экономит в нем жилую площадь.
Некоторые обходятся без кессонного колодца, устройство которого требует отнимает довольно много времени и средств. Они устанавливают насосную станцию на улице под навесом и протягивает от нее ПНД трубопровод в дом. К недостаткам такого метода относят плохую защищенность труб и насосной установки от промерзания в зимнее время. Выходом из положения служит помещение в напорный рукав саморегулирующегося нагревательного электрокабеля.
Рис. 10 Насосные станции дома и в кессоне
Статья по теме:
Как найти воду на участке для скважины – народные и научные способы. Возможно будет интересно почитать расширенную статью про варианты самостоятельного и с привлечением специалистов воды на участке для бурения скважины или рытья колодца.
Используемая схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором и реле давления позволяет полностью автоматизировать процесс водозабора. Приборы могут устанавливаться как отдельно при использовании глубинного, поверхностного электронасоса, так и в одном блоке, если находятся в составе насосной станции.
Как выбрать насосную станцию
Просто накачать воды можно и насосом: кидаете шланг, включаете насос и контролируете процесс — ничего сложного. Но если вы хотите, чтобы все происходило «само собой», и вода просто текла из крана, без насосной станции не обойтись. О том, что такое насосная станция, какие они бывают и чем отличаются — в этом гайде.
Что такое насосная станция
Насосная станция — это комплект из насоса, гидроаккумулятора и регулятора (реле) давления. Гидроаккумулятор представляет собой металлический бак, в который опущена заполненная водой резиновая груша. Воздух, закачанный между грушей и стенками бака, сжимает грушу при расходе воды, некоторое время поддерживая давление в водопроводе. А регулятор давления нужен для выключения насоса при падении давления ниже установленного значения и включения при его достижении. Это минимальный набор, комплектация некоторых насосных станций может быть шире — в нее могут входить манометр для контроля давления воды, датчик сухого хода для защиты насоса, переключатель режимов и т.д.
В принципе, насосную станцию не обязательно покупать готовую — вы можете собрать ее самостоятельно: из насоса, гидроаккумулятора и регулятора давления. Если вы хотите сделать насосную станцию на базе скважинного насоса, такое решение может сэкономить вам приличную сумму. А вот станцию на базе садового насоса (поверхностную) проще купить готовую. Правда, сначала придется потратить некоторое время, чтобы разобраться в их характеристиках и понять, какая именно станция вам нужна.
Типы насосных станций
Сначала определитесь с тем, что вам нужна именно поверхностная насосная станция, то есть предназначенная для подъема чистой воды с небольших глубин (до 8 м). Если вам нужно откачивать не чистую воду, а, например, канализационные стоки, то вам нужна канализационная насосная станция. А для подъема воды с глубины больше 8 м вам потребуется скважинная насосная станция.
Если вы собираетесь с помощью насосной станции организовать водопровод в жилом доме, имейте также в виду, что поверхностные насосы сильно шумят и вибрируют. В деревянном или каркасном доме работу насоса будет очень слышно, да и в каменном станцию лучше располагать где-нибудь в подвале.
Характеристики поверхностных насосных станций
Максимальный напор (максимальное рабочее давление) определяет, на какую высоту насос способен поднять воду относительно точки установки самого насоса. Но высота подъема, например, 40 м, вовсе не означает, что на этой высоте можно будет спокойно пользоваться душем.
Высота подъема в 40 м означает, что на 40 м вода из крана течь перестанет. И даже на высоте 39 м будет течь едва-едва. Для нормального пользования краном нужно, чтобы в нем было давление минимум 2, а лучше 3 бара.
1 бар соответствует 10 метрам напора.
То есть, если от точки установки насоса до самой верхней точки водоразбора у вас 10 метров, то для комфортного пользования максимальный напор насоса должен быть 3 (бара) х 10 + 10 = 40 метров.
Но это еще не все — горизонтально проложенная труба тоже создает сопротивление потоку воды и снижает максимальный напор. Приблизительно считается, что 1 метр горизонтальной трубы снижает напор на 0,1 м. Таким образом, если насос расположен в 50 метрах от дома, а перепад высот составляет 10 метров, то напор уже должен быть 3х10+10+50х0,1 = 45 метров.
А если станцию предполагается использовать для полива, что тогда? Тогда следует обязательно учесть тип и количество дождевателей (разбрызгивателей). К сожалению, производители дождевателей часто указывают поливаемую площадь, но почти никогда — при каком давлении эта площадь достигается. А ведь указанная в характеристиках дождевателя поливаемая площадь будет достигнута только при максимальном рабочем давлении, которая у некоторых видов составляет 7 бар. Что соответствует 70 метрам напора — и это без учета подъема воды!
Если давление в системе у вас невысоко, для полива лучше пользоваться импульсными и осциллирующими дождевателями — они обеспечивают большую площадь полива при давлении от 2 бар. Статическим и роторным разбрызгивателям нужно давление 3, а лучше 4 бара. Для хорошей работы статических дождевателей нужен напор от 40 метров, даже если насос стоит прямо на уровне газона.
Производительность (пропускная способность) — вторая важнейшая характеристика насоса, тесно связанная с максимальным напором. Имейте в виду, что в характеристиках указывается максимальное значение производительности на нулевой высоте подъема. С каждым метром подъема производительность падает вплоть до 0 на максимальной высоте. Зависимость производительности от высоты нелинейная и обычно приводится в паспорте станции.
Какая должна быть производительность? Для домашнего водопровода желательно, чтобы насос обеспечивал минимум 10 л/мин в одной точке разбора. Если одновременно может работать несколько точек, требуемая производительность умножается на соответствующее число.
| Размер семьи | Минимальная производительность | Рекомендуемая производительность |
| 1-2 | 10 л/мин | 20 л/мин |
| 3–5 | 20 л/мин | 30 л/мин |
| 6–8 | 30 л/мин | 40 л/мин |
Подбирая насос для полива, воспользуйтесь следующей таблицей:
Если планируется использовать одновременно несколько дождевателей, необходимая производительность умножается на соответствующее число.
Определившись с параметрами, найдите на графике зависимости производительности от высоты точку, соответствующую требуемому максимальному напору. Производительность в этой точке должна быть не ниже необходимой. Что делать, если станция в целом устраивает, но для высоко расположенных точек разбора недостаточно давления? Можно воспользоваться повысительным насосом — он поднимет давление в части водопровода до нужной величины.
Мощность насоса хоть и влияет на вышеприведенные характеристики, для подбора неудобна. Поэтому пользоваться ей следует разве что для контроля правильности выбора — в ряду примерно схожих по напору и производительности станций следует выбрать ту, у которой мощность выше. И наоборот — следует с осторожностью отнестись к станции, мощность которой намного ниже, чем у сравнимых с ней по другим характеристикам моделей.
Объем бака (гидроаккумулятора) влияет на режим работы насоса. Чем больше объем бака, тем реже придется насосу включаться/выключаться для поддержания нужного давления и тем выше эффективность его работы. Кроме того, частые включения/выключения сокращают продолжительность «жизни» насоса.
Чем бак больше, тем он дороже. Поэтому его объем следует подбирать исходя из производительности насоса и режима использования насосной станции.
Для домашнего водоснабжения объем расширительного бака должен быть равен двукратной планируемой производительности в л/мин. Например, если планируемая производительность — 20 л/мин (1-2 человека, 2 точки разбора), то объем бака должен быть 40–50 л. Можно и меньше — 20-30 литров, но тогда при одновременном разборе с двух точек насос будет включаться/выключаться несколько раз в минуту, что может сократить срок его службы.
При поливе бак часто работает не как накопитель, а как демпфер — дождеватели забирают всю производительность насоса, поэтому при поливе он работает непрерывно. Так что бак скорее используется для смягчения гидроударов при пусках насоса, и объем его может быть намного меньше. Если при поливе вы используете насос «на все сто», то объем бака может быть минимальным — 1-2 литра.
Однако если вы пользуетесь поливочным пистолетом (его расход невелик) или у вас есть системы капельного полива, то объем бака должен быть побольше — не меньше 1/2 от производительности в л/мин.
Датчик сухого хода останавливает насос, если во всасывающем шланге нет воды. Работа «насухую» очень вредна для насоса, пары минут работы в таком режиме достаточно для выхода его из строя. Защита от перегрева может спасти насос при отсутствии датчика сухого хода — а может и не спасти. Поэтому если вы берете воду из какого-нибудь резервуара (бочка, колодец, искусственный пруд небольшого объема), то датчик сухого хода необходим. Но даже если вы берете воду для полива из озера или реки, датчик сухого хода все равно не будет лишним — он спасет насос при повреждении всасывающего шланга.
Трубное соединение определяет диаметр входных и выходных патрубков. Параметр не принципиальный — с любого размера можно переходниками перейти на опять же любой размер. С другой стороны, диаметр труб обычно соответствует производительности насоса. Если диаметр труб сильно меньше диаметра патрубков, это снизит производительность станции.
Максимальная глубина забора воды у поверхностных насосов примерно одинаковая — 7-8 м. Это связано с физическими особенностями поведения воды при низком давлении. Из-за разрежения в корпусе насоса при заборе воды с большей глубины начинаются кавитационные явления, разрушающие механизмы насоса. Однако существуют эжекторные насосы, способные «доставать» воду с с десятков метров.
Впрочем, серьезной конкуренции скважинным насосам они не создают из-за низкого КПД — эжектор использует часть уже поднятой воды для повышения кинетической энергии потока. Так что эжекторный насос имеет производительность на 35–50 % ниже, чем обычный насос той же мощности. Кроме того, выносной эжектор требует два шланга вместо одного. Но иногда эжекторный насос — единственное решение «водного вопроса». Например, при необходимости подъема на большую высоту воды из неглубоких водоемов, куда полностью опустить длинный скважинный насос не представляется возможным.
Если вода, которую вы собираетесь перекачивать, идет с илом или песком, обратите внимание на допустимый диаметр твердых частиц. Мутная вода сигнализирует о том, что в ней находятся мелкие частицы ила или глины. Для такой воды желательно, чтобы допустимый диаметр твердых частиц у насоса был 0,1, а лучше 0,5 мм. Для колодцев и скважин, пробуренных в песчаный водоносный слой, ситуация другая — вода может выглядеть кристально чистой, но содержать песчинки диаметром до миллиметра. Для такой воды этот параметр должен быть 0,5-1 мм или больше.
Степень защиты насосной станции подразумевает ее защищенность от воздействия пыли и влаги. Уровень защиты IP44 подразумевает защиту от брызг и дождя, но не от пыли — оставлять такую модель на улице без защиты не рекомендуется. Если у вас нет возможности обустроить для станции хотя бы простенький навес, выбирайте среди моделей с защитой от IP54.
Варианты выбора
Для обустройства полива небольшого газона одним-двумя дождевателями можно использовать недорогие насосные станции с небольшим гидроаккумулятором.
Для обеспечения водой небольшого одноэтажного дачного дома хватит насосной станции с максимальным напором 25–35 метров и объемом бака 20–50 л.
Если поднимать воду нужно на большую высоту, максимальный напор потребуется побольше — 35–50 м.
Если вам не хватает давления на какой-то ветке водопровода, используйте повысительный насос.
Если вам нужно поднимать воду с большой высоты, а использовать скважинный насос по каким-то причинам невозможно, обратите внимание на эжекторные насосы.
Насосная станция без гидроаккумулятора – идеальный вариант для сезонного пользования жителелями дачных домов
В былые времена за водой приходилось ходить с ведрами к ближайшему колодцу. В наше время многие пользователи используют современное оборудование для обустройства автономной системы водоснабжения. Насосная станция с гидробаком дает возможность иметь на постоянной основе в кране чистую воду. Насосная станция без гидроаккумулятора используется многими дачниками, которые приезжают лишь на выходные или проживают в весенне-осенний период. В чем преимущество станции с гидробаком и стоит ли от него отказываться, рассмотрим далее.
Насосная станция без гидробака – это комплекс оборудования для постоянного обеспечения потребителей водой с хорошим напором. В водопроводную сеть включается скважина или колодец. С помощью насоса снабжается весь дом чистой водой. Сама помпа – это еще не станция, так как при отключении от электричества, заканчивается вода в кране. С помощью насосной станции перерывов в водоснабжении нет. Гидроаккумулятор выполняет главную роль в обеспечении жилища водой. Внутри он условно разделен на две части. С одной стороны, находится закачиваемая жидкость, с другой – резиновый мешок с воздухом. Такое сочетание создает необходимое давление в гидросистеме.
На рынке можно увидеть насос без гидроаккумулятора. Зачем они нужны и как их использовать? Для нормальной подачи воды с необходимым напором, нужно совершить ряд действий. К насосному оборудованию приобретается накопительная емкость и поплавок – датчик. Он срабатывает, когда уровень жидкости падает или больше установленного.
Если в систему водоснабжения не включать гидроаккумулятор, то возможно использовать помпу в таких вариантах:
- напрямую к точкам водоразбора;
- применение накопительного резервуара.
Жители частного сектора пользуются насосом для полива цветников, газонной травы и огорода. Также используют в системах капельного полива. Степень очистки не имеет значения, поэтому воду можно брать прямо из колодца, скважины или бассейна. Насосные станции без гидроаккумулятора следует использовать в тех случаях, когда обслуживаются два человека в доме. Накопительный бак в таком случае необходим, как и система водоочистки.
Место установки гидробака
Резервуар можно установить одним из вариантов:
- Размещение в любом удобном месте, как правило, рядом с системой водоочистки. Добавляется еще один гидронасос, так как при таком варианте невозможно перекачивать воду выше ее уровня. Поэтому первый насос качает в бак, другой – из него, непосредственно к потребителям.
- Установка на чердаке – выше уровня расположения жильцов. Таким образом, решается вопрос с давлением в гидросистеме. Емкость необходимо утеплить. Схема довольно часто используется, особенно, если нужен большой объем. Но, наполненный бак имеет достаточно большой вес, который давит на перекрытия дома. Если есть уверенность в том, что конструкция выдержит, можно смело монтировать такой вариант водоподачи.
Реле давления воды для помпы без гидроаккумулятора
Гидробак – это емкость из стали, внутри которого расположен резиновый мешок. В него закачивается вода, с другой стороны нагнетается воздух. Таким образом создается необходимое давление, которое имеет четкие граничные значения.
Насос без гидробака исключает необходимость в реле давления при выше указанных вариантах размещения. Единственное и необходимое условие – это поплавковый выключатель. За его исправностью нужно регулярно следить. При выходе из строя, бак может переполниться.
Читайте также: