Станция для дома

Станция на скважину для частного дома

Большинство домовладельцев на приусадебном участке сооружают автономную сеть водоснабжения, которая обеспечивает бесперебойные поставки воды, пригодной к употреблению. Основная деталь водопроводных сетей – оборудование, которое транспортирует колодезную жидкость из точки водозабора в дом. Существует большое количество разновидностей и модификаций насосного оборудования, поэтому перед покупкой рекомендуется их тщательно изучить.

Назначение и принцип работы

Внешний вид насосной станции

Насосные станции – это специальные установки, которые состоят из двух частей – гидроаккумулятора и поверхностного насоса. Благодаря этому обеспечивается рабочее давление в трубопроводе, а это позволяет бесперебойно использовать стиральную машину или посудомоечную.

Поверхностный насос включается автоматически, как только уровень воды в гидроаккумуляторе (резервуаре) падает, а не каждый раз, когда открывают водопроводный кран. Такие конструктивные особенности ограждают домовладельцев от проблем нехватки воды. Еще одно преимущество гидробака – в случае аварийных или нештатных ситуаций всегда есть запас чистой жидкости из источника.

Приобретение насосной станции выгодно тем, что она предусматривает наличие сразу всех необходимых сегментов. Как показывает практика, готовая сеть стоит дешевле, чем по отдельности приобретенный гидробак и насос.

Принцип работы водонасосных агрегатов:

  • Включается насос, который транспортирует воду в гидроаккумулятор. В течение этого времени в трубопроводе существенно возрастает рабочее давление.
  • Как только домочадцы открывают любой кран, давление в системе падает до 2,2 бар, срабатывает реле давления и повторно запускает водяной насос для восполнения потраченных ресурсов в резервуаре.
  • Как только все потери были компенсированы, давление в трубопроводе возрастает до 3 бар, снова срабатывает реле, которое отключает насос.

Принцип работы устройства цикличен. Для производительной работы всей системы требуется необходимый объем жидкости в водозаборе и наличие электричества.

Виды станций на скважину для частного дома

Внешний эжектор для насосной станции обеспечивает дополнительные метры подъема воды

Существует несколько видов насосного оборудования, каждое из которых обладает своими техническими особенностями, а также преимуществами и недостатками. Чтобы выбрать подходящую систему в конкретном случае, нужно более детально изучить данный вопрос.

В зависимости от конструктивных особенностей оборудование классифицируется следующим образом:

  • Система с выносным эжектором или погружной насос, особенность работы которого заключается в полном погружении в колодец. Высота водяного столба не имеет значения, поскольку агрегат установлен непосредственно у зеркала воды. Всасывание колодезной воды осуществляется за счет эффекта Бернулли непрямым способом. Стоимость такого оборудования значительно выше аналогов, обусловлено это высокой производительностью и мощностью. Устанавливают такие насосные станции для скважин 40 метров и более.
  • Насосная станция со встроенным эжектором

    Система со встроенным эжектором. Осуществляется непрямое всасывание колодезной жидкости. Принцип работы устройства следующий: насос обеспечивает в трубопроводе высокое давление, благодаря чему создается струя, которая проходя через сопло эжектора в камере всасывания создает пониженное давление. Основное достоинство этого оборудования – исключена вероятность работы вхолостую, поскольку он качает воду в контуре рециркуляции непрерывно.

  • Система с прямым всасыванием. В водозаборной трубе водяной агрегат создает разрежение, в результате атмосферное давление выталкивает воду в трубу. Трудность в работе возникает в силу ограниченного давления воздуха. Такие насосные станции подходят для скважины 15 метров и не более.

Также существуют системы, которые оснащены не гидроаккумуляторами, а специальными накопительными баками, в котором цикличность работы водяного насоса зависит от поплавкового механизма. Такие устройства устаревают, поэтому встретить их можно все реже.

Какую станцию выбрать

Принцип работы и варианты размещения насосной станции

Каждый колодец и скважина имеют свои технические особенности, на основании которых должен проводиться выбор оборудования для поставки воды в дом на даче или в загородном доме. Нужно обязательно обращать внимание на такие факторы:

  • максимально допустимая рабочая мощность;
  • производительность или дебет водозаборной точки;
  • конструктивные особенности;
  • величины оптимальной высоты перепада воды;
  • оснащение очистительными фильтрами;
  • показатели статического и динамического уровня воды в колодце;
  • показатели давления;
  • максимальная глубина, на которой сможет работать оборудование.

Специалисты рекомендуют воздержаться от приобретения насосной станции, если еще не был оформлен и получен технический паспорт на скважину. Обусловлено это тем, что производительная бесперебойная работа автономной системы водоснабжения зависит от технических характеристик источника.

Особенности установки

Схема подключения насосной станции к скважине

Чтобы система не вышла из строя, нужно соблюсти следующие рекомендации по ее монтажу:

  • Интервал между источником колодезной воды и рабочим агрегатом должен соответствовать нормам, которые указаны в техническом паспорте к оборудованию.
  • Поверхностный насос должен стоять в отапливаемом помещении с приходом холодов, в противном случае система промерзнет и потребуется дорогостоящий ремонт.
  • Комната должна быть оснащена хорошей вентиляционной системой. Если пренебречь этим условием, разность температур окружающей среды станет причиной образования в баке корпуса конденсата.
  • Для проведения трубопровода рекомендуется отдавать предпочтение полипропиленовым трубам, которые устойчивы к коррозии и не боятся высокого давления.
  • Оборудование лучше монтировать в отдаленном помещении, поскольку при включении двигатель издает много шума.
  • Стоит воздержаться от использования системы для полива огорода на даче. Частое включение и отключение оборудования отрицательно сказывается на работоспособности и сокращает срок эксплуатации.
  • Для снижения вибрации насос советуют устанавливать на толстом резиновом коврике или амортизационных подушках. Делается это с целью снижения вибрации.
  • Во время монтажа важно позаботиться о заземлении.

Как правило, при установке оборудования не возникает трудностей. Качественные модели имеют продолжительный эксплуатационный срок, редко ломаются и практически не нуждаются в обслуживании. Чтобы оборудование не забивалось, его рекомендуется оснастить фильтрами грубой очистки.

Цена насосных станций для скважины (20, 30 и более метров) колеблется в очень большом диапазоне. Купить их можно в любом специализированном магазине или приобрести через интернет-магазин у официальных представителей.

Как выбрать насосную станцию

Хотите пользоваться в частном доме водой как в многоэтажке: подключить стиральную машину, водонагреватель, смесители и душевую кабину, — вам не обойтись без насосной станции. Задействовать сразу все вышеперечисленные точки без потери давления в системе, удастся сделав расчет производительности установки водоснабжения.
Насосная станция способна качать воду из скважин и колодцев или из центрального водопровода.

Насосная станция поддерживает нужное давление: открывая кран вы получаете поток воды, давление в системе снижается. Когда оно падает до заранее установленного уровня, блок автоматики запускает насос. Перекрыв кран смесителя, вы прекращаете потребление воды, давление нормализуется, автоматика останавливает насос.
При помощи таких установок можно эксплуатировать водопровод как для хозяйственных нужд так и в системе орошения.

Насосная станция состоит из нескольких элементов:

  • Поверхностный насос – основной компонент установки.
  • Блок автоматики — сохраняет давление в системе водоснабжения, запуская и останавливая насос. Автоматика поддерживает давления в диапазоне 1.5 — 2.5 Бар. Манометр, входящий в комплект насосной станции, позволяет визуально следить за работой реле давления.
  • Гидроаккумулятор — предохраняет систему от гидроудара — резкого скачка давления, способного со временем вывести из строя водозапорную арматуру и сантехнику; и создает резервный запас воды. По сути это полый бак цилиндрической формы, с каучуковой грушей внутри корпуса, которая заполняется водой в процессе работы и принимает на себя перепады давления. Чем больше гидроаккумулятор, чем реже включается сам насос.

Рассматривают водоснабжение на основе поверхностного насоса и автоматики включения, которые в связке поддерживают напор в трубах. Вариант этот приемлем, но без гидробака все равно, будут ощущаться перепады давления воды.

Встречаются устройства, которые реагируют только на ток воды: как только поток воды перекрыт, устройство отключает насос, но поскольку отсутствует защита по давлению, само устройство дополнено гидробаком, предотвращающим гидроудары.
Такую систему можно применить если потребителю достаточно открыть или закрыть кран без изменения давления: стиральная машина или система полива.
Ряд устройств автоматики работает только по разнице давления: при превышении конкретного давления отключают насос, при снижении запускают снова.

Насосные станции, рассчитанные на подъем воды с глубины более 8 метров, оснащаются устройством, которое увеличивает подъемную силу водяного столба. Внешний эжектор сопряжен с насосной станцией двумя трубами: всасывающая магистраль большего диаметра и подающая с меньшим диаметром. По напорной магистрали вода с избыточным давлением направляется в эжектор, где заворачивается и перенаправляется вверх, увеличивая подъемную способность всасывающей магистрали, таким образом эксплуатируется энергия воды, которая ранее поднята наверх.

Прежде чем покупать насосную станцию изучите ее параметры.

МОЩНОСТЬ

Мощность электродвигателя насоса влияет на производительность станции и на максимальный напор воды.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Объем перекачиваемой жидкости за определенное время называют производительностью насосной станции. От эффективности насоса зависит число подключаемых точек.
Одна точка водозабора в частном доме требует производительности 15 л/мин или около 1000 л/час. Сложите количество потребителей и получите значение нужной производительности.

ВЫСОТА ПОДЪЕМА

Значение высоты подъема должно быть таким, чтобы можно было без труда пользоваться сантехникой и бытовыми приборами на втором и третьем этажах дома. Учесть следует не только вертикальный напор воды, но и расстояние от дома до установки водоснабжения.

Один метр подъема воды по вертикали, приблизительно приравнивается к 10 метрам по горизонтали. Например, источник забора воды в 120 метрах от дома, а разница высот равна 12 метрам, требуется насосная станция способная поднять воду как минимум на 24 метра. Обычно, подбирают станцию с запасом по высоте подъема на 10-15%.

ГЛУБИНА ВСАСЫВАНИЯ

Установка водоснабжения на основе поверхностного насоса, имеет максимальную глубину всасывания 8 м. Глубина расположения воды более 8 м требует использования насосной станции с эжектором. У эжекторной насосной установки максимальная глубина всасывания достигает 30 м.
Если нужно достать воду с глубины более 30 м, существуют установки комплектуемые погружными насосами: вибрационными, колодезными или скважинными.
Элементы конструкции схожи, только насос располагается в воде, в то время как гидроаккумулятор и реле автоматики в доме.

ОБЪЕМ ГИДРОАККУМУЛЯТОРА

Значение важно в ситуациях, когда дом обесточивается и можно рассчитывать только на резерв, равный половине объема гидроаккумулятора. Например, бак на 12 л. создаст резерв 6 л.
Давление в гидробаке станции должно быть от 1.7 до 2.1 Атм. Если оно не дотягивает до этих значений, подкачайте его, используя воздушный насос.
Большой объем гидробака, позволяет насосу реже включаться, экономя ресурс техники.

МАТЕРИАЛЫ КОРПУСА НАСОСА

Корпуса насосных станций изготавливают из: чугуна, нержавейки или пластика. Пластиковый корпус помпы наименее шумный, недорогой, но не обладает такой стойкостью и живучестью как нержавейка или чугун.

Нержавеющая сталь противостоит коррозии, но такой прибор очень шумный. Чугунный кожух малошумный и выдерживает большое давление. Используются на агрегатах с большим напором или оборудованных эжектором.

ПОДВОДИМ ИТОГ

Если у вас на участке скважина, покупайте насосную станцию со скважинным насосом, ориентируйтесь на глубину скважины.

Если у имеется колодец и задача только в том, чтобы работала стиральная машина или водонагреватель на один кран, можно сэкономить и приобрести установку водоснабжения на базе погружного вибрационного насоса. Она не дорогая, но обеспечивает только одну точку расхода.

Если есть возможность подключить насосную станцию с поверхностным насосом, это будет оптимальный вариант. Поверхностные насосы обеспечивают 3-4 точки расхода.

Повысительная насосная станция водоснабжения: устройство и область применения, критерии выбора оборудования

В системах подачи воды часто случаются перебои: понижается давление или загрязняется магистраль. Поток из-за этого передвигается слабее.

Решить такие неприятности помогает специальное устройство – повысительная система. Это станция из мощных насосов.

Завод Адмирал производит комплектные станции с необходимой производительностью и напором. Подробную информацию можно посмотреть на сайте http://www.admiral-omsk.ru/

Из чего состоит

Повысительные станции бывают нескольких видов. Модульную, компактную установку применяют в частном доме. А габаритные варианты применяют в производственных масштабах и встраивают в сеть общего оборудования водопровода.

Комплектация всех видов станций одинаковая:

  • система автоматики;
  • два главных насоса;
  • два резервных насоса;
  • датчики, контролирующие поток;
  • гидроаккумулятор.

Гидроаккумулятор используют на бытовых приборах, на производстве его устанавливают реже. Это накопительная габаритная емкость (бачок). Как правило, он имеет не меньше 30 л. При снижении давления, бачок автоматически наполняется жидкостью.

Гидроаккумулятор и насосы поддерживают стабильные показатели напора.

Система автоматики позволяет оборудованию работать абсолютно в автоматическом режиме, и для функционирования не нужно постоянного обслуживания.

Монтаж бытовой установки можно выполнить самостоятельно. А промышленные станции устанавливают компании-поставщики.

Основное действие напорной станции – это забор воды из водопроводной системы с низким напором. При участии насосов вода поступает в зону с повышенным напором.

Обвязки насосов в повысительных станциях исполняются в трех вариантах:

  • использование черной стали;
  • использование нержавеющей стали;
  • использование оцинкованной стали.

Замечание специалиста: для автономных систем водоподачи применяют самовсасывающие насосы или станции. Откачка воды таким оборудованием выполняется с глубины до восьми метров.

Блочно-модульные конструкции

Это автоматизированный комплекс, который состоит из блочного-контейнера.

Его утеплили и оснастили нужными системами:

  • осветительная;
  • вентиляционная;
  • отопительная;
  • тушением на случай пожара.

Также они оборудованы:

  • насосами;
  • трубопроводной магистралью;
  • автоматическими устройствами и др.

Блочно-модульные виды применяются в сетях водоподачи, ликвидации пожара, канализации. А в промышленности применяются для удаления излишков влаги при паводках.

Такое техническое оснащение расположено в мобильном спецпавильоне, что дает возможность без лишних вложений транспортировать и переустанавливать их.

Возможно, Вас заинтересует статья о бытовых насосных станциях для дачи.

Статью об особенностях насосных станций Marina читайте .

Преимущества

Среди плюсов повысительных насосных станций можно выделить:

  • работа проходит полностью в автоматическом режиме;
  • монтаж установок не требует специальных знаний и навыков;
  • не требует специального обслуживания;
  • функционирование оборудования происходит посредством удобного для владельца привода;
  • станция может оснащаться дополнительным комплектом оборудования;
  • самым большим плюсом повысительных станций является возможность транспортировки в любое нужное место, их несложно перевозить и заново собирать.

Полезно знать: готовые комплекты, которые предлагают в продаже, монтируются проще и подходят для любого вида бытовой системы подачи воды.

Как выбрать

Перед приобретением оборудования нужно выяснить, хватит ли его производительности для нужного напора сети.

Эти расчеты нужны, чтобы впоследствии не стать перед фактом, что установка не решает поставленных перед нею задач.

В идеале показатель производительности оборудования должен равняться расходуемой жидкости на всех точках, открытых одновременно.

Параметры производительности установки включают в себя такие моменты:

  1. Точное определение высоты поднятия воды по вертикали от уровня воды в скважине до самой высокой точки водозабора.
  2. Обязательно нужно принять во внимание, что рабочее давление воды не должно быть ниже 2 атмосфер. При таких показателях все оборудование, которое подключили к магистрали, будет работать нормально.
  3. Также нужно учесть потери напора по всей длине магистрали.

Возможно, Вам будет также интересна статья о насосных станциях для частного дома.

Статью о критериях выбора между насосной станцией и скважинным насосом читайте .

Прочитав эту статью, Вы получите информацию о насосных станциях Grundfos.

Для определения технических характеристик оборудования можно обратиться к профессионалам. Они дадут грамотные рекомендации и помогут с выбором.

Мастеру нужно будет предоставить замеры с участка, а именно:

  • расстояние от скважины до места установки станции;
  • расстояние от водозаборного патрубка до уровня воды;
  • тип и диаметр трубопровода;
  • схема расположения водозаборных точек.

Имея всю эту информацию, проектировщик рассчитывает производительность оборудования, потребление воды, и подбирает насосную станцию для данной ситуации.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет основные моменты устройства и работы повысительной насосной станции пожаротушения:

Принцип работы и устройство типовой насосной станции водоснабжения

Поверьте, частный дом можно обустроить с настолько высоким уровнем комфорта, что проживать в нем станет гораздо удобнее, чем в городской квартире. Во всяком случае, водопроводом можно пользоваться с не меньшим удобством. Точно так же для получения воды нужно будет всего лишь открыть кран, что пока не очень совместимо с загородной инфраструктурой, согласны?

А ведь это вовсе не «радужная» мечта. Для осуществления задумки в схему водоснабжения достаточно включить насосную станцию. Она переделает за хозяев колоссальный объем нелегкой физической работы. Правда для ее грамотного подключения и эксплуатации надо хорошо знать устройство оборудования.

Мы предлагаем вам ценную информацию о специфике использования означенной техники. Наша статья поможет понять принцип работы насосной станции и ознакомит с правилами установки. Представленные нами сведения дополнены предельно понятными схемами, фото-подборками и видео-руководствами.

Устройство станции подачи воды

Для организации водоснабжения в частном доме магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования.

Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании.

Основные рабочие составляющие

По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.

Галерея изображений Фото из Стандартная комплектация насосной станции Производство откачки воды из абиссинского колодца Эксплуатация насосной станции в схеме с колодцем Насосная станция в схеме забора воды из водоема Насосная станция в транспортировке Стандартные комплектующие Насосная система с погружным насосом Гидробак и автоматика системы в кессоне

В состав входят следующие функциональные компоненты:

  1. Поверхностный электронасос.
  2. Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
  3. Манометр.
  4. Реле давления.
  5. Соединительная арматура.

Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.

Насосная станция представляет собой комплекс оборудования, включающий гидробак, реле давления, манометр и непосредственно поверхностный электрический насос. Если есть вероятность работы агрегата в состоянии “сухого хода” рекомендуется покупать насосы-автоматы, оборудованные контроллером потока и блоком автоматики (+)

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа.

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Чем больше емкость бака гидроаккумулятора, тем реже двигателю насоса придется включаться на работу и меньше будет его износ (+)

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива.

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.

Галерея изображений Фото из Реле давления в составе насосной станции Внешний вид контрольного устройства Специфика использования блоков управления Особенности работы блока автоматики

В том, как грамотно подобрать насосную станцию для обустройства дачного участка, разобраться поможет предложенная нами статья. Кроме ценных рекомендаций покупателям оборудования в ней приведен рейтинг лучших предложения на отечественном рынке.

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.

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.

Галерея изображений Фото из Размеры гидроаккумулятора для автономной системы Гидробак в снабжении небольшого дома или дачи Гидроаккумуляторы горизонтального исполнения Гидробак для схемы водоснабжения с глубинным насосом

Критерии выбора оборудования

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.

Насосные станции, полностью подготовленные к работе на предприятии-изготовителе, необходимо лишь подсоединить к соответствующим трубопроводам и электропитанию (+)

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).

Внутреннему эжектору не страшны воздушные пробки. Они вначале прокачивают воздух без каких-либо негативных последствий для себя, а потом начинают уже нагнетать в систему саму воду из скважины.

Главный недостаток станций с внутренним эжектором – это высокий уровень шума при работе. Если эти модели насосного оборудования для автономного водоснабжения планируются к установке в честном доме, то делать это рекомендуется только в подсобных помещениях с хорошей звукоизоляцией.

Использование выносного эжектора позволяет забирать воду с глубин до 50-ти метров. Эти насосы более экономичны, но имеют низкий КПД (не более 40%). Зато они издают гораздо меньше шума, нежели аналоги с встроенным эжектором.

Выбор типа насосного агрегата для станции зависит от качественных характеристик планируемой к перекачке среды:

Галерея изображений Фото из Насосная станция с вихревым насосом Самовсасывающий насос в станции Центрабежный агрегат в перекачке воды Многоступенчатый насос в станции

Определение места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м.

Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить:

  • на улице в кессоне возле скважины;
  • в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне;
  • в подвале дома.

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта. При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна.

При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 – 60 см или прокладывается на поверхности.

Теплый вентилируемый подвал с шумоизоляцией является идеальным местом для монтажа насосной станции, там она и трубы водоснабжения зимой точно не замерзнут (+)

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода.

Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно.

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

При выборе места для расположения станции водоснабжения необходимо учесть температурные пределы, указанные в ее паспорте изготовителем:

Галерея изображений Фото из Период для эксплуатации насосной станции Откачка в летнее время из неглубоких источников воды Установка насосной станции в домике колодца Стационарная установка оборудования в котельной дома Неподходящие для установки станции места Использование кессона для эксплуатации насосной станции Использование приямков под насосные агрегаты Временное размещение станции в заглубленном боксе

Параметры давления в гидроаккумуляторе

Для исправной работы бытовых сантехнических устройств в водопроводе коттеджа необходимо поддерживать напор в 1,4–2,6 атмосфер. Чтобы мембрана гидроаккумулятора не изнашивалась слишком быстро, производители рекомендуют устанавливать в нем давление на 0,2–0,3 атм выше водопроводного.

Давление в водопроводе одноэтажного дома обычно равняется 1,5 атм. От этой цифры и следует отталкиваться при регулировке гидробака. Но для более крупных жилых строений давление необходимо увеличивать, чтобы вода была во всех самых удаленных от стояка кранах. Здесь нужны более сложные гидравлические расчеты с учетом протяженности и конфигурации трубопроводов, а также количества и типа сантехнических устройств.

Упрощенно рассчитать нужное давление для внутридомового водопровода можно по формуле:

(H+6)/10,

где «H» – это высота от насоса до самой высокой точки подачи воды в сантехнику на верхнем этаже дома.

Однако если рассчитанный показатель давления в автономном водопроводе будет превышать допустимые характеристики имеющихся сантехнических и бытовых устройств, то при выставлении такого давления оные выйдут из строя. В этом случае необходимо подбирать другую схему разводки водопроводных труб.

Регулирование давления в воздушной части гидроаккумулятора производится через золотник путем стравливания лишнего воздуха либо его подкачки автомобильным насосом

Возможные неполадки в работе установки

Если насос слишком часто включается и тут же отключается, то необходимо немедленно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе. При заниженных показателях надо будет оный подкачать. Но устранить проблему таким способом получится только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены. Здесь уже поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.

Ниппель для подкачки воздуха чаще всего располагается с обратной от ввода воды стороны бака, но возможны и варианты сбоку

При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен.

Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

Достоинства насосного агрегата с гидробаком

Насосный агрегат является неотъемлемой частью автономной системы водоснабжения. Он обеспечивает подачу воды из скважины либо колодца, водораздача которой дальше по коттеджу осуществляется за счет работы самого насоса, использования водонапорного бака либо применения гидроаккумулятора.

Гидропневматическая водоподъемная установка и водонапорная емкость предназначены для поддержания постоянного давления во внутридомовой системе водоснабжения

Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем. При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель. Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости. Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще.

Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха.

Гидронасос устанавливаемой в подвале насосной станции работает на всасывание, что позволяет ее использовать только при неглубоких водоносных слоях или со скважинами с естественным подпором воды

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидроударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. С каких глубин насосное оборудование способно поднять воду:

Ролик #2. Как самому собрать насосную станцию из бытового центробежного насоса:

Ролик #3. Все о принципе работы гидроаккумулятора, идущего в составе насосной станции:

Автоматические автономные системы водоснабжения дают возможность при проживании в загородном доме не утруждать себя переноской воды в ведрах. Благодаря простому устройству насосные станции несложны в монтаже и обслуживании.

С их установкой способен справиться практически любой. Благо, количество конфигураций насосного оборудования различного типа с гидроаккумуляторами существует немало, для каждого коттеджа можно подобрать оптимальное решение.

НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Summary:

Насосы и насосные установки для высотных зданий

Описание:

Системы отопления и водоснабжения высотных зданий должны обеспечивать комфортное и безопасное пребывание людей. Проектирование систем водоснабжения и отопления высотных зданий отличается от проектирования аналогичных систем обычных зданий.

Ключевые слова: водоснабжение, высотные здания, высотки, насосы

А. И. Красильников , технический директор ООО ПКФ «ЛИНАС»

Высотным принято считать здание высотой более 75 метров. Московским правительством принята программа «Новое кольцо», предусматривающая строительство более 60 высотных зданий. Среди них такие здания как «Россия» высотой 645 метров, «Федерация» – 450 метров, «Триумф Палас» – 264 метра.

Системы отопления и водоснабжения высотных зданий должны обеспечивать комфортное и безопасное пребывание людей. Проектирование систем водоснабжения и отопления высотных зданий отличается от проектирования аналогичных систем обычных зданий. Так, например, если проектировать системы обычным образом, то под действием гравитации в стояках отопления и водоснабжения здания «Россия» давление на первых этажах будет превышать 6 МПа, для здания «Федерация» – 4,5 МПа, для здания «Триумф Палас» – 2,6 МПа. Пользоваться холодной и горячей водой, находящейся под таким давлением, не только невозможно, но и опасно, а само присутствие в жилых или общественных помещениях трубопроводов, отопительных и сантехнических приборов, находящихся под таким давлением, представляет серьезную опасность.

Чтобы избежать присутствия трубопроводов с высоким давлением в жилых и общественных помещениях, водоснабжение и отопление высотных зданий разбивают на зоны. Зонирование осуществляется между соседними техническими этажами, которые располагают по высоте на расстоянии не более 50 метров. Организация зонирования оказывает существенное влияние на требования, предъявляемые к насосам, и на потребление электроэнергии этими насосами.

Рисунок 1.

Каскадная схема подключения зональных теплообменников отопления и горячего водоснабжения
1 – циркуляционные насосы греющей воды
2 – зональные циркуляционные насосы отопленмя
3 – зональные циркуляционно-повысительные насосы ГВС

При подключении высотного здания к центральному теплоснабжению либо к автономным источникам, расположенным на земле, В. И. Ливчак рекомендует применять каскадную сему подключения теплообменников отопления и ГВС (журнал «Энергосбережение» № 4, 2004 г.). В каждой зоне располагаются по две группы теплообменников и циркуляционные насосы, обслуживающие теплообменники (см. рис. 1). Одна группа теплообменников обеспечивает системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения первой зоны. Вторая нагревает воду, подаваемую в следующую по высоте зону. Там также размещаются две группы теплообменников и циркуляционные насосы и т. д. (рис. 1). При такой схеме зонирования столб теплоносителя разделяется на зоны стенками трубок или пластинами теплообменника, следовательно, передачи давления из верхних зон в нижние не происходит, и давление в контурах зон определяется только высотой зоны. При таком зонировании требования к теплообменному оборудованию, отопительным приборам и насосам ничем не отличаются от требований к этим элементам системы обычных зданий.

Рисунок 2.

Каскадная схема горячего и холодного водоснабжения высотного здания

Для функционирования горячего и холодного водоснабжения зон, построенных по описанной выше схеме, в зону необходимо подать холодную воду. Холодное водоснабжение зон также можно построить по каскадной схеме (рис. 2). Насосы ХВС при этом располагаются на технических этажах вместе с теплообменниками и циркуляционными насосами и должны развивать напор, достаточный для того, чтобы обеспечить водоснабжение обслуживаемой зоны и поднять воду к следующей по высоте зоне. Чтобы избежать наращивания гидростатического давления по высоте здания (рис. 2, красная линия на графике давлений), зоны разделены обратными клапанами, благодаря этому наращивание давления происходит только в пределах зоны (рис. 2, синяя линия на графике давлений). Обратные клапаны при каскадной схеме водоснабжения лучше располагать перед насосами – это позволит избежать осушения насосов через водоразборную арматуру ниже лежащей зоны.

При назначении требований к трубопроводам, арматуре, теплообменникам и насосам следует иметь в виду тот факт, что всегда существует вероятность того, что из-за неисправности обратных клапанов наращивание давления может охватить несколько зон или все здание по высоте. Поэтому, с целью исключения аварийного затопления помещений, необходимо, чтобы все элементы системы холодного и горячего водоснабжения выдерживали гидростатическое давление всех выше расположенных зон.

Из практики известно, что два насоса с частотными приводами, управляемыми по давлению и соединенные последовательно, как правило, работают неустойчиво: один из насосов «задавливает» другой, а в ряде случаев возникают автоколебания в системе управления насосами. Причина этих явлений кроется в том, что изменение, под действием случайных факторов, например напора одного из насосов, вызывает изменение показаний датчиков обоих насосов и, следовательно, изменение частоты вращения обоих насосов. В результате этого, в случае медленно протекающих процессов, возникает перераспределение напоров между насосами, а в случае быстро протекающих процессов возникает перерегулирование, нарушающее нормальную работу систем управления насосами и способствующее возникновению автоколебаний.

Для высотных зданий описанная цепочка последовательно соединенных насосов удлиняется, что повлияет на работу системы управления, увеличив ее склонность к автоколебаниям. Пояснить это можно следующим образом. Предположим, что произошло быстрое изменение расхода воды в последней, верхней зоне. Это вызовет цепную реакцию изменения частоты вращения насосов всех нижележащих зон, при этом изменение частоты вращения насоса каждой нижележащей зоны будет происходить с некоторой задержкой времени по отношению к предыдущей зоне. Эти временные задержки при определенных условиях вызывают такие колебательные явления в системе управления насосами, когда изменение частоты вращения насосов в разных частях трубопровода будет иметь разное направление, т. е. в одной части трубопровода частота вращения насосов увеличивается, а в другой в тот же момент времени уменьшается. Под воздействием этих колебаний частоты вращения насосов в трубопроводе возникнут интенсивные колебания давления и, если они совпадут с собственными частотами столба жидкости в трубопроводе, возникнет явление резонанса, сопровождающееся ростом амплитуд колебания давления до опасных значений. Из сказанного следует, что при каскадной схеме водоснабжения высотных зданий применять частотный привод насосов надо с большой осторожностью.

Энергосбережение в системах с каскадным зонированием водоснабжения обеспечивается правильным подбором насосов. При подборе насосов надо исходить из того, что насосы нижней зоны должны подать такое количество воды, чтобы обеспечить ею свою и все выше расположенные зоны. В то время как насосы самой верхней зоны должны обеспечить водой только свою зону. Производительность насоса любой промежуточной зоны можно определить по формуле

где:

j – номер зоны, где расположен насос;

i – текущий номер зоны;

qi расход вводы i-той зоны;

n – общее число зон.

Рисунок 3.

Паралельная схема зонирования горячего и холодного водоснабжения высотных зданий

Альтернативой каскадной схеме водоснабжения является параллельная схема зонирования, представленная на рис. 3. Здесь зоны являются независимыми. Каждую зону обслуживают свои насосы, расположенные в нижней части здания и подающие воду только в свою зону. При использовании этой схемы воздействие высокого давления на теплообменники, арматуру и сантехническое оборудование, расположенные на этажах зоны, полностью исключается.

Воздействию гидростатического давления подвергаются только насосы и трубопроводы, поднимающие воду из городского водопровода. Несмотря на требуемые высокие напоры насосов и на большие гидростатические давления, которые должен выдерживать насос, подобрать насосы для параллельных схем зонирования не составляет особого труда. Фирма «ЛИНАС», например, поставляет насосы типа АЦГС с напорами до 600 м и рабочим давлением в корпусе до 6,0 МПа.

При параллельном зонировании энергосбережение обеспечивается путем оптимального выбора числа зон и применения насосов с частотным приводом.

Оптимизация числа зон основывается на том, что гидравлическая мощность, передаваемая насосом жидкости, определяется произведением подачи насоса на его напор. Если здание не разделяется на зоны, гидравлическая мощность, необходимая для его водоснабжения, будет равна

где:

Q – подача насоса (м3/ч);

H – напор насоса (м. вод. ст.);

367 – коэффициент, связанный с принятыми единицами измерения.

При двух зонах половина потребляемой воды поднимается на всю высоту здания, а вторая половина – только на половину высоты. При трех зонах треть воды поднимается на всю высоту здания, треть – на две трети высоты и оставшаяся треть – на одну треть и т. д. Суммарная гидравлическая мощность насосов, подающих воду в здание, будет равна

где:

n – общее число вертикальных зон водоснабжения;

i принимает значения от 1 до n.

Снижение гидравлической мощности при разбиении водоснабжения здания на зоны приведено в табл. 1.

Таблица 1
Количество зон 1 2 3 4 5 6 7 8
Снижение гидравлической
мощности %
0 25 33 37 40 42 43 44

Из табл. 1 видно, что разбиение системы водоснабжения на две зоны дает эффект снижения мощности на 25 %, разбиение на три зоны – на 33 %, при дальнейшем увеличении числа зон рост эффективности замедляется. С точки зрения энергосбережения можно рекомендовать четырех и пятизонные системы водоснабжения.

При реальном проектировании следует учитывать и другие факторы, как то: высота зоны, капитальные затраты на оборудование и т. п. Как уже упоминалось, высота зоны не должна превышать 50 м, и в то же время вряд ли целесообразно иметь зоны высотой один-два этажа.

Для водоснабжения помещений, расположенных на высоте менее 75 м, применение частотного привода насосов при параллельных схемах зонирования ничем не отличается от частотного регулирования насосов водоснабжения обычных зданий.

Для зон, расположенных выше 75 м, с целью снижения мощности преобразователя частоты, можно рекомендовать две группы последовательно соединенных насосов (рис. 4). Первая группа (базовые насосы) располагается внизу, она поднимает воду до технического этажа соответствующей зоны. На техническом этаже расположена вторая группа насосов (зональные насосы) с гидроаккумулирующим баком, подающая воду на этажи зоны. Давление на этажах здания при этой схеме водоснабжения складывается из четырех составляющих – давления в городском трубопроводе Р1, напора Нб базовых насосов, напора Нз зональных насосов и геометрической высоты расположения этажа Нг (см. рис. 4) .

Рисунок . ()

Насосная установка с базовыми и зональными насосами

Базовые насосы, расположенные в нижней части здания, работают с постоянной частотой вращения. Регулирование насосов каскадное. Насосы включаются и выключаются по сигналу от датчика давления или по сигналу от датчика расхода, расположенного в напорном трубопроводе базовых насосов. Управление насосами от датчика расхода является более предпочтительным, т. к. в этом случае изменение давления в городском водопроводе не будет влиять на момент подключения и отключения дополнительного насоса. Следует также иметь в виду, что датчики давления, рассчитанные на большие давления, имеют меньшую чувствительность, а недостаточная чувствительность датчика не позволит своевременно производить переключение насосов.

Напор базовых насосов выбирается таким образом, чтобы на нулевой подаче насоса и при максимальном давлении в городском водопроводе давление на входе зональных насосов было на 0,05–0,1 МПа меньше расчетного, а при минимальном давлении в городском водопроводе было не менее 0,1 МПа.

Требования к зональным насосам такие же, как и к повысительным насосам обычных зданий с той разницей, что они должны обладать пониженной шумностью, т.к. устанавливаются на перекрытиях технических этажей.

С целью снижения шумности надо стремиться так подобрать базовые насосы, чтобы обеспечить минимальную мощность зональных насосов. Регулирование зональных насосов каскадно-частотное. Изменение частоты вращения зональных насосов компенсирует изменение собственного напора и напора базовых насосов при изменении расхода воды, а также колебания давления в городском водопроводе. Гидроаккумулирующий бак, подключенный к напорной линии зональных насосов, позволяет отключать зональные и базовые насосы в периоды малого водопотребления. Напор Нз (рис. 4) зональных насосов выбирается таким образом, чтобы при расчетном расходе воды Qр и частоте тока 45–50 Гц обеспечивалось заданное давление в стояках зоны даже при минимальном давлении в городском водопроводе.

В заключение следует сказать, что проектирование систем водоснабжения высотных зданий, а также оптимальный подбор насосов, схем управления и компоновки насосных установок для этих систем является новым и мало изученным делом. Все вопросы, возникающие при проектировании конкретных зданий, должны решаться совместными усилиями проектировщиков здания, а также изготовителей насосов, насосных установок и станций управления.

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *