Как работает насосная станция для домашнего водопровода. Устройство и принцип работы насосной станции Принцип работы насосной станции перекачки промывных вод

Все системы для подачи воды работают практически по одинаковой схеме. Принцип работы насосной станции достаточно прост - насос принудительно нагнетает воду в накопительную емкость, где поддерживается определенный ее уровень. Как только уровень воды падает, снова включается в работу агрегат и подкачивает ее.

За сравнительно простым по функциональности агрегатом кроется весьма сложное устройство насосной станции водоснабжения. И в этой статье мы предлагаем вам рассмотреть не только принцип работы насосной станции для дома, но и варианты конструкции подобного оборудования.

Составляющие элементы

Принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором или же без него заключается в наличии двух самых главных элементов системы - накопительного бака и самого насоса. В свою очередь накопители разделяются на два типа: бак и аккумулятор. Причем и тот, и другой отлично подходит для домашнего водопровода. Насосы же разделяются в данном случае на три вида:

• оснащенные встроенным эжектором;
• оснащенные выносным эжектором;
• без эжектора.

Кроме этого, в устройство насосной станции для домашнего пользования, равно как и для производственных нужд, входит еще и связующее звено, посредством которого осуществляется регулировка работы механизма и процесс заполнения бака. Речь идет об управляющем элементе, в качестве которого выступает либо поплавковый клапан, либо датчик давления.

При этом все описанные выше типы накопительных резервуаров, насосных установок и механизмов регулировки влияют не только на конструктивные особенности станции, но и на саму схему функционирования приспособления для перемещения воды со дна водопроводной скважины к месту назначения.

Гидростанции с накопителями: обзор конструкции

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

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

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

В числе основных преимуществ можно выделить следующие:

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

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

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

ВИДЕО: Станция водоснабжения. Основные неисправности, причины и рекомендации по выбору

Механизм работы станции с гидроаккумулятором

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

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

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

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

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

Насосные станции со встроенным эжектором

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

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

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

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

ТОП-10 надежных систем

Можно собрать и своими руками эту систему, тем более, что все составляющие можно приобрести в сантехническом магазине.

Но зачастую пользователи предпочитают купить такое оборудование, чтобы обеспечить действительно бесперебойную подачу воды в любых условиях. Ниже мы расскажем о 10 наиболее популярных брендах в этой линейке.

Итальянская компания ориентирована на производство глубинного мощного оборудования для использования в бытовых целях. Так, мощность насосной станции Marina APM 100/25 составляет 1,1 кВт и выдает 2400 литров. Корпус чугунный, тяжелый, относительно хрупкий - не выдерживает точечных акцентированных ударов. Максимальная глубина погружения 25 метров. Стоимость 12000-12500 руб.

Gardena

Производитель - шведская компания, специализация - бытовые НС для получения чистой воды. Наиболее интересный образец - Gardena 4000/5 Classic. При относительно небольшой мощности в 850 Вт позволяет получать 3500 литров воды, что при сохранении объема потребления позволяет экономить на оплате электроэнергии. Стоимость от 9 до 11 тысяч рублей.

Grundfos

Одна из самых известных компаний по производству различного насосного оборудования. Принцип работы насосной станции ничем не отличается от аналогичных брендов, но итальянцам удалось до минимума снизить мощность (всего 720 Вт) и повысить производительность (перекачивает 3000 куб.м в час). Но самое интересное в этих моделях - цена, которая стартует от 7000 рублей.

По популярности и цене эти агрегаты со встроенным эжектором находятся в средней категории. Наиболее востребованными являются два варианта:

• Джамбо 50/28 Ч-24 производительностью 3000 литров в час по цене 3500 руб.;
• Джамбо 70/50 Н-50 производительностью 4200 литров, цена - 13000 руб.

Это уже более мощное оборудование, предназначенное для скважин и колодцев глубиной 50-70 метров. Мощность составляет 1,3-135 кВт. Корпус изготовлен из стали с антикоррозийным покрытием, предусмотрена термозащита, реле автоматического управления подачи воды. Стоимость 7300-7500 рублей.

Германия славится точным оборудованием с большими сроками гарантийной работы. НС Karcher BP 4 Home & Garden не стала в этом случае исключением. Мощность составляет всего 950 Вт, производительность - 3800 литров. Стоимость - 11-12 000 рублей. Максимальная глубина погружения - 10 метров.

Прибор с очень малой мощностью (245 Вт), который предназначен для скважин и колодцев с очень низким дебетом (малый объем). Цена такой станции также невелика - 3500 рублей. Основная сфера применения - дачные дома с сезонным потреблением воды.

Продукт отечественной разработки, где производители сочетали прочный корпус с «неубиваемыми» деталями. Работает при критических температурах, мощность 800 Вт, производительность 3600 литров. Цена - 4800-5000 рублей.

Устройство насосной станции водоснабжения ТМ Беламос отличается средними показателями - при 800 Вт выдает 3600 литров - и относительно низкой ценой до 5000 рублей. Используется в основном в загородном жилом фонде, может применять дл работы на участках площадью до 1 га.

Wilo

Миниатюрная насосная станция Wilo Jet HWJ является оборудованием открытого типа малой мощности (0,75 кВт) и значительной глубиной погружения (до 42 метров). Обойдется в 13500 руб.

Теперь вы знаете, как работает насосная станция. Надеемся, эта информация поможет вам решить поставленную задачу. Удачи!

ВИДЕО: Интересная хитрость с водяной станцией в доме

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.

Проблемы, возникающие с отсутствием центрального водоснабжения или его перебоями в работе, в частных домах решаются установкой мобильной насосной станции. Их эффективность зависит от уровня воды в колодце и наличия электричества.

Особенности конструкции типовой насосной станции

Главными составляющими такого устройства является накопитель и сам насос. Накопители бывают двух видов:

• бак (резервуар);
• гидроаккумулятор. Он может быть различных емкостей – 24, 50, 80, 100 и более литров в объеме. Аккумулятор выступает гасителем гидроударов, поэтому после его установки все точки водопотребления (рукомойники, ванные и душевые кабинки) защищены.

Эти разновидности устройства влияют на его принцип действия и конструкцию. Кроме перечисленных составляющих, она состоит таких частей, как:

• Водозабор , который располагается в скважине. На его конце имеется сетка, исполняющая роль улавливающего фильтра.
• Насос , который бывает трех видов – со встроенным эжектором и без него, с выносным видом устройства.
• Всасывающая труба , по ней происходит подача воды из скважины в корпус насоса.
• Реле давления . Оно регулирует работу насоса: при снижении давлении включает его, а при повышении до определенного значения – включает.
• Стрелочный манометр . По его показаниям можно мониторить значение давления в сети и при необходимости производить регулировку.
• Электродвигатель . Он соединяется с насосом специальным шлангом, а с реле давления электропроводами.
• Кабель с разъемом необходим для подключения агрегата к электросети.
• Клеммы для заземления устройства.

Устройство разных видов насосов

Классификация этих устройств по наличию эжектора принята неспроста – от него зависит высота забора воды, и он дает возможность качать воду с более глубоких слоев.

Насосное устройство со встроенным эжектором

Его принцип работы заключается в подъеме воды за счет разряжения в системе. Из-за такого насоса станции стоят дороже. Они имеют высокую производительность, и могут использоваться для очень глубоких скважин. Глубина заборного слоя может составлять от 20 до 45 метров. Перекачка воды в больших объемах сопровождается высоким уровнем шума, поэтому их следует устанавливать за пределами жилых помещений. Идеальным вариантом будет отдельное помещение, расположенное поближе к садовому участку или огороду.

Устройство без эжектора

Такие насосы работают бесшумно. Для забора воды используется специальная многоступенчатая гидравлическая конструкция. К тому же, они потребляют меньше электроэнергии, чем предыдущие виды насосов. Естественно, все эти аспекты отразились на стоимости таких агрегатов.

Насосы с выносным эжектором

Данные устройства опускаются в колодец или скважину. Они выходят из строя при попадании в систему песка или воздуха. Их работа основана на следующем принципе – опущенная труба забирает воду, а другая – поставляет ее в дом. Эта разновидность насосов проигрывает в сравнении с двумя вышеприведенными видами, хотя ее стоимость ниже, и работает она бесшумно. Устройство можно располагать в доме, только если расстояние до колодца не превышает 40 метров.

Насос с накопительным баком

Такие станции считаются устаревшими, хотя раньше они имели большой спрос. Их принцип работы заключается в перекачивании воды в большую емкость. Обычно ее располагают на чердаке, и оттуда она поступает в водопроводную систему дома. При открытии крана создается слабый напор, так как жидкость протекает в водопроводе самотеком без давления.

Контроль уровня воды в емкости осуществляется специальным клапаном в виде поплавка. Как только вода в баке исчерпается, клапан приводит в действие насосную станцию. После того, как она полностью заполнит емкость, и поплавок всплывет, клапан тут же останавливает работу системы.

Такая конструкция не требует постоянной работы насосной станции – при открывании крана она не включается, это происходит только в случае полного опустошения бака.

Применение насоса с накопительным резервуаром оправдано, если скважина имеет малый запас воды, и чтобы она вновь наполнилась приходиться ждать некоторое время. Для таких колодцев даже в случае использования устройства с гидроаккумулятором надо устанавливать бак, с помощью которого можно будет организовать бесперебойную подачу воды в дом, а не ждать пока скважина наполнится водой.

Резервуар выполняется из инертного полимера, который не имеет запаха, поэтому вода в нем сохраняется в добытом виде без постороннего привкуса и аромата. К тому емкость не подвергается коррозии, из-за этого обладает длительным сроком эксплуатации.

Но при всех своих удобствах такая насосная станция имеет ряд недостатков:

• В случае повреждения бака или выхода из строя датчика-поплавка всему дому грозит затопление, так как резервуар располагается на чердаке.
• Вода поступает в трубы самотеком, поэтому ее напор в кранах очень слабый.
• Проводить установку и монтаж такой станции сложно и потребуется немало физических усилий.

Описанные устройства еще используются на дачах и загородных домах, где нет другой альтернативы.

В этом варианте бак заменили аккумулятором, имеющим два отсека, разделенных эластичной мембраной. Она служит перегородкой между двумя совершенно разными наполнителями – воздухом и водой. Жидкость создает высокое давление, а скопившейся за мембраной воздух выступает своего рода амортизатором. Он же обеспечивает давление в системе, которое регулируется датчиком. Конструкция полностью защищена от переполнения гидроаккумулятора.

Этот вариант является оптимальным выходом для домашнего использования насоса. Но и он имеет недочеты:

• При отключении электричества подача воды может осуществляться только несколько минут, поскольку в таком устройстве сохраняется небольшой ее запас (всего 20-25 литров).
• Для колодцев с малым запасом воды нужно устанавливать дополнительный резервуар.

Принцип работы насосной станции на примере компании Pedrollo (видео)

Перед покупкой такого агрегата необходимо точно знать возможности домашней скважины или колодца. Вторым значимым фактором выбора выступает производительность – сколько воды может перекачать устройство за минуту.

Составные части насосной станции

Она собирается из насоса, электродвигателя и гидроаккумулятора. В комплектацию входит соединяющий шланг, который идет от насоса к гидроаккумулятору. Имеющийся на станции комплект автоматики поддерживает постоянное давление в системе. Он состоит из пятерника, реле давления и манометра. Для эффективной работы насоса нужно докупить к устройству обратный клапан. Он убережет систему от холостого хода. Желательно доукомплектовать насосную станцию фильтром, который будет препятствовать попаданию в агрегат крупных частиц. В процессе эксплуатации его нужно снимать и мыть.

Особенности устройства

Насосная станция после отключения электричества может работать непродолжительное время самостоятельно. Происходит это за счет состоящего из двух частей гидроаккумулятора – в одной его половине содержится воздух, а в другой вода. Когда давление падает, воздух проникает в соседний отсек и вытесняет воду. Так как из-за обратного клапана вытечь она из станции не может, то поступает в водопровод.

Работа насосной станции

Вначале в бак-накопитель закачивается жидкость. Когда он наполнится, устройство автоматически отключится. При открытии в доме кранов из них поступает вода, после нескольких раз их использования давление в системе падает. Когда оно снизится до заданной отметки, станция снова включается в работу.

Установка насоса

Его нельзя располагать вдалеке от скважины – максимальная отдаленность равна 9 метрам, но лучше остановиться на 8 м. Если такая насосная станция применяется для обеспечения водой жилого дома, то лучшим ее расположением является место прямо на площадке возле забитой скважины, но в зимнее время потребуется проводить ее утепление.

В предложенном видео рассказывается, на что ориентироваться при выборе насосной станции, и как работает описываемая выше модель агрегата мощностью 0,75 кВт от популярного итальянского производителя.

При выборе насосной установки нужно учитывать, для каких целей она применяется, какая нужна производительность и уровень шума. Лучшим вариантом сегодня является агрегат с гидроаккумулятором. Если расположить его в подвале дома или пристройке около него, а в холод утеплить, то можно значительно продлить срок его эксплуатации.

Любой владелец загородного дома обязательно сталкивается с проблемой водоснабжения. Попытка организовать его в коттедже/на даче аналогично городской квартире неизбежно приводит к необходимости либо приобрести насос и гидроаккумулятор, собрав затем полноценную автоматическую станцию, либо сразу купить комплектный агрегат. В чем заключается принцип работы насосной станции, общий для любого ее конструктивного исполнения? Его сущность – автоматическое поддержании заданного уровня давления в системе внутридомового водоснабжения.

Насосная станция для водоснабжения дома из открытого водоема

Общая характеристика принципа работы насосной станции

Агрегаты предназначены для водоснабжения загородных домов из любого источника: скважины, колодца, открытого водоема, центрального водопровода (как повысительные установки). В зависимости от мощности, станции, периодически включаясь и выключаясь, могут обеспечивать водой от одного до нескольких потребителей без потери напора в системе.

Как только в доме открывается хотя бы один водопроводный кран, давление, имевшееся в системе до начала водоразбора, сразу начинает падать. Когда его уровень достигает нижнего порогового значения (обычно 1 ат, максимум 2,5 ат) автоматика насосной станции включает агрегат на закачку воды. Когда кран закрывается, насос быстро доводит давление внутри системы до верхнего порогового значения (обычно 3 ат, максимум 4,5 ат), тогда автоматика отключает агрегат и забор воды прекращается. Дачник (домовладелец) получает возможность пользоваться водой для бытовых нужд (полива), просто открывая и закрывая водопроводные краны.

Основные части и компоновка

Комплектно поставляемые компактные агрегаты оснащены поверхностными самовсасывающими насосами центробежного или вихревого типа. Станции, укомплектованные погружными (скважинными) насосами, будучи распределенными (не компактными) системами, далее не рассматриваются.

Компактная насосная станция с поверхностным насосом содержит следующие основные части:

• насосную установку:
• гидроаккумулятор (мембранный гидробак);
• блок автоматики.

Насосная установка с горизонтальным расположением валов насоса и двигателя (обычно асинхронного короткозамкнутого однофазного) монтируется сверху на гидроаккумулятор также горизонтального типа. Баки некоторых фирменных станций (например, Aquario) оснащены специальными монтажными площадками под насосы. Это обеспечивает большую его устойчивость при транспортировке и эксплуатации.

В хорошо спроектированных агрегатах составные части соединяются посредством пятиходового штуцера (в просторечии «пятерика»), латунного или из нержавеющей стали. Конструктивно «пятерик» представляет собой обычный тройник с двумя дополнительными выходами, устанавливаемый на напорный патрубок насоса. Боковой выход служит для присоединения шланга-переходника (в металлооплетке) к гидроаккумулятору. Два дополнительных выхода малого диаметра служат для присоединения манометра и блока автоматики (реле давления). Оставшийся выход служит для присоединения напорного трубопровода.

Однако на рынке достаточно распространены и другие варианты компоновки станций, производители которых используют упрощенную комплектацию, отказываясь от одних комплектующих и экономя на других. Существуют станции без пятиходового штуцера, в которых реле давления, соединительный шланг и манометр крепятся непосредственно к корпусу насоса. Есть компоновка, содержащая блок автоматики, закрепленный на фланце гидроаккумулятора. При этом производители таких станций, экономя на комплектующих, жертвуют удобством потребителя при эксплуатации оборудования.

Назначение основных частей станции

Назначение насосной установки общеизвестно – подъем воды из заглубленного источника и подача в жилище под давлением по напорному трубопроводу. Из вышесказанного следует, что технически насосная станция – это электронасос, укомплектованный дополнительными элементами. позволяющими ему работать автоматически. Отсюда вытекает, что расходо-напорные характеристики станции определяются входящим в ее состав насосом.

Блок автоматики предназначен для отслеживания давления в системе водоснабжения дома. Это может быть относительно простое механическое (с пружинными задающими элементами), пневматическое или электронное реле давления, имеющее две настройки: нижний и верхний порог. Иногда встречается т.наз. «струйная» автоматика, фиксирующая начало каждого отбора воды из кранов. В любом случае данный блок включает и отключает забор воды насосом путем пуска/останова приводного электродвигателя.

Гидроаккумулятор представляет собой полый цилиндр, внутри которого расположена эластичная (резиновая, пластиковая) «груша», заполняемая водой при работе станции. Этот элемент предназначен:

• уменьшения числа включений насоса;
• для демпфирования гидроударов;
• создания оперативного запаса воды;
• поддержания давления внутри системы при выключенном насосе.

Работа его происходит аналогично мембранному расширительному баку закрытой системы отопления: заполняясь водой, подаваемой насосом, «груша» расширяется, сжимая воздух между собой и стенками стального бака, пока давление жидкости не достигнет верхнего порогового значения срабатывания автоматики. Однако «груша» гидроаккумулятора постоянно подвергается частым знакопеременным нагрузкам (в отличие от мембраны расширительного бака). Поэтому она должна быть гораздо прочнее, хотя термостойкость ее может быть ниже.

Гидроаккумулятор достаточной емкости позволяет реже включать/выключать насосную установку. Ведь износ электродвигателя и насоса происходит не вследствие длительной работы, а из-за частых пусков/остановов. Внутри дома можно выполнять водоразбор, пока избыточное давление воды в системе остается выше нижнего порогового значения.

Многие домовладельцы (дачники) не понимают назначения гидроаккумулятора. Стремясь достичь экономии бюджета, они строят автономное водоснабжение путем соединения обычного садового насоса с блоком автоматики, рассчитывая, что последний будет поддерживать давление воды непосредственно в трубах. Да, эту величину можно поддерживать стабильной таким способом. Однако гидроаккумулятор выполняет весьма важную функцию – он демпфирует (смягчает) гидроудары в системе, т.е. резкие скачки давления воды в трубах, вызываемые изменениями скорости движения потока. Данное явление возникает при открытии кранов, когда создается резкий и сильный напор воды. Гидроудары сильно сокращают сроки службы труб и запорной арматуры. Частые скачки давления могут вывести из строя смесители и другие сантехустройства.

Насосы и эжекторы

В комплектных станциях применяются насосные установки со следующими видами насосов:

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

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

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

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

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

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

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

Высота всасывания насосных станций

Вода открытых водоемов вблизи ее поверхности находится под действием атмосферного давления, величина которого выраженная в метрах водяного столба. равна 10 м (1 ат = 10 м вод.ст.). Даже если предположить, что внутри рабочей камеры центробежного насоса (вблизи оси) возникает абсолютный вакуум (это разумеется не так!), то разность давлений между местом водозабора и насосом не превысит 1 ат. Получается, что высота 10 м от уровня оси насоса - это теоретический предел подъема (самовсасывания) жидкости таким насосом.

Станции Aquario с центробежными насосами характеризуются максимальной высотой всасывания 8 м, складывающейся из высоты оси насоса над поверхностью 0,5 м и глубины залегания воды 7,5 м. Высота всасывания вихревого агрегата поменьше, не более 7 м (рекомендуется использовать при глубинах залегания воды до 5 м).

Высоту самовсасывания центробежного агрегата можно поднять, используя встроенный эжектор. Это дополнительный, т.наз. струйный насос, размещаемый внутри рабочей камеры основного механизма, повышая его самовсасывающую способность. Станции Aquario, оснащенные насосами со встроенным эжектором, имеют высоту всасывания 9 м.

Эжектор (самодельный/покупной) можно разместить вне насоса, опустив его внутрь водоема к месту водозабора. При этом от насоса станции к водозабору подходят два трубопровода, образующие циркуляционное кольцо, включающее основной агрегат и эжектор. Небольшая часть забираемой воды непрерывно циркулирует по кольцу, создавая внутри эжектора за счет специально созданной формы потока область высокого давления на выходе, и область низкого давления перед боковым всасывающим патрубком, через который внутрь корпуса устройства непрерывно добавляется основной поток воды, суммирующийся с небольшим потоком циркуляции. Таким способом высоту всасывания можно поднять до 10-15 м и более (правда ценой некоторого снижения кпд станции).

Секреты гидроаккумуляторов

Согласно нормативным документам (САНПиН, ГОСТР) вода, находящаяся внутри мембранных гидроаккумуляторов систем горячего и холодного водоснабжения, не должна соприкасаться со стенками стальных баков Поэтому мембрана таких устройств имеет форму мешка («груши»).

Производители предлагают очень большой ассортимент подобных устройств емкостью от 2 л до 1000 л и более. Однако в компактных насосных станциях наибольшее распространение получили гидроаккумуляторы с номинальной емкостью от 18 л до 50 л. Важно знать: фактический объем воды, могущий быть помещенным внутри такого бака, примерно вдвое-втрое меньше его номинальной емкости. Если станция собрана на баке 24 л, то запас воды составит 8-12 л. Это особенность всех мембранных баков независимо от производителя.

Проектируя систему водоснабжения, выбирают производительность насоса, соответствующую максимуму требуемого расхода. Однако продолжительность максимального расхода обычно невелика. Путем грамотного подбора емкости бака можно уменьшить производительность насоса до средней за сутки величины, покрывая пиковые расходы из гидроаккумулятора.

Большая часть изготовителей мембранных баков дают рекомендацию по определению объема гидроаккумулятора в виде следующей формулы:

• VГА = 16,5 · Qmax · (Рmах + 1) · (Рmin + 1) / n · (Рmах – Рmin) · (Р0 + 1), (л)

• Qmax – средняя величина расхода насоса, равная расчетному расходу воды в системе, л/мин;
• Рmах – верхний порог давления, сигнализирующий о необходимости выключения насоса, бар;
• Рmin – нижний порог давления, сигнализирующий о необходимости включения насоса, бар;
• Р0 – настроечное давление воздуха внутри бака, обычно принимаемое (Рmin – 0,5), бар;
• n – максимально допустимая паспортная частота включений насоса (обычно n = 12–15), 1/ч.

Пример: нужно вычислить емкость гидроаккумулятора системы, характеризуемой расчетным расходом 10 л/мин, при нижнем и верхнем порогах давлениях соответственно 1 и 3 бара.

VГА = 16,5 · 10 · (3 + 1) · (1 + 1) / 15 · (3 – 1) · (0,5 + 1) = 29,3 л.

Максимальный запас воды в «груше» гидроаккумулятора вычисляется по формуле:

• Vводы = VГА · (Рmах – Рmin) / (Рmах + 1), л

Пример: нужно вычислить объем воды в гидроаккумуляторе емкостью 30 л при Рmах = 4 и Рmin =1,5 бара.

• Vводы = 30 · (4 – 1,5) / (4 + 1) = 15 л.

Блок защиты от «сухого хода»

Практика эксплуатации насосных станций показывает существование реального риска работы насоса без воды («сухой ход»), что запрещается всеми производителями. Возникает такая ситуация в следующих случаях:

• дебит колодца/скважины менее производительности насоса (неправильный подбор насоса);
• пересыхание источников (падение дебита) в засушливый период года;
• неотслеженное опорожнение источника-емкости;
• пропадание воды в источнике-водопроводе, когда насосная станция используется как повысительная.

Представьте ситуацию: давление внутри системы меньше нижнего порогового плюс пропадает подача воды. Насос продолжает «молотить всухую», пытаясь безуспешно поднять давление. Поломка агрегата будет вполне гарантирована. Поэтому станция, укомплектованная блоком защиты от «сухого хода», гораздо надежнее защищена.

В качестве такой защиты может использоваться специальное реле давления, настроенное на низкую величину (менее 0,4 бар), называемое реле «сухого хода». Оно включается рядом с основным реле давления.

Ряд производителей предлагают датчики протока, а также реле протока, иногда именуемые прессконтролями. Последние совмещает функции обычного реле давления, дополнительно фиксирует отсутствие протекания воды через свой внутренний канал, формируя команду отключения электродвигателя насоса с небольшой задержкой относительно момента пропадания потока.

Прессконтроль всегда можно приобрести отдельно и установить в напорный трубопровод, чтобы фиксировать проток/давление воды. Штатное реле давления станции можно демонтировать. Электрическое подключение блока производится посредством шнура с вилкой и розеткой, является интуитивным, посильным даже неспециалистам.

Принцип работы насосной станции достаточно простой

Чтобы организовать водоснабжение в частном доме, понадобится насосная станция, включающая в себя компактный блок из гидробака, блок автоматики и электронасос. Принцип ее работы заключается в слаженной работе электронасоса (поверхностного), гидроаккумулятора с ниппелем, манометра, реле давления и соединительной арматуры. Чтобы устройство забирало воду, устанавливают всасывающую трубу. Агрегат должен быть обязательно оснащен встроенным фильтром и клапаном.

Это накопительное устройство. Оно представляет собой специальную металлическую герметичную емкость, в состав которой входит эластичная мембрана и объем жидкости, имеющий определенное давление. Прибор следит за тем, чтобы давление в системе оставалось стабильным. Его регулировка позволяет предотвратить преждевременный износ насоса.

Понять принцип работы насосной станции можно из представленной иллюстрации

Благодаря гидроаккумулятору насос защищен от возможных ударов, а при отсутствии напряжения он обеспечивает наличие небольшого количества воды про запас.

Бак из мембран гидронасоса запасает воду, поэтому в момент открытия крана насос включается только тогда, когда ее запас закончился. Каждый отдельный прибор отличается определенной нормой включений за один час. Гидроаккумулятор обеспечивает его запасом неиспользованных включений.

Принцип работы устройства:

• Специальная мембрана разделяет корпус на две камеры. В одной хранится вода, в другой находится воздух.
• Водяная камера-мембрана предотвращает соприкасание жидкости с поверхностями корпуса, сделанными из металла.
• Благодаря наличию пневмоклапана происходит регулирование давления. Вода проникает в аккумулятор при помощи специального присоединительного патрубка на резьбе.

Важно, чтобы устройство можно было легко разобрать, если понадобится ремонт. Одним из важных условий слаженной работы гидроаккумулятора и всей системы является совпадение диаметров трубопровода и патрубка, отвечающего за напор. Когда благодаря насосу вода попадает в мембрану, устройство следит за порогом давления и в нужный момент отключает прибор при помощи реле.

Особенности устройства

Автоматика отслеживает давление в системе, по мере необходимости следит за включением и выключением двигателя давления гидронасоса. Именно поэтому блок управления состоит из манометра и реле. Манометр предназначен для контроля текущего давления, а реле занимается управлением насоса.

Основным элементом реле являются две пружины: одна замыкает контур при низком давлении, вторая контролирует максимальное давление.

Покупая устройство, следует проверить, есть ли в наличии контролер потока. Он необходим для того, чтобы предохранить двигатель от перегрева, если в водозаборе отсутствует жидкость. Каждый отдельный компонент должен работать исправно и слаженно с другими устройствами.

Перед началом эксплуатации насосной станции следует сделать проверочный запуск

Насосная станция состоит из:

• Выходного штуцера;
• Заливного отверстия;
• Входного штуцера;
• Сливного отверстия;
• Электрокабеля с вилкой;
• Блока автоматики;
• Гидроаккумулятора;
• Манометра;
• Реле давления;
• Шланга.

Заводская компоновка предполагает, что в состав агрегата входит поверхностный гидронасос. Бытовая станция, подкачивающая воду, является комплексом устройств: при выходе из строя одного она перестанет работать исправно. Насосное оборудование можно сделать своими руками. Но лучше приобрести заводскую версию системы.

Параметры системы автоматического водоснабжения

Неотъемлемый этап строительства дома за городом – обустройство системы водоснабжения. Самое простое решение – подключиться к централизованному водопроводу. Но такая возможность есть не у всех. Именно поэтому важно знать, как правильно организовать автономную систему.

Станция автоматического водоснабжения является оборудованием, в состав которого входят резервуар-гидроаккумулятор, насос, манометр и автоматика.

Ключевой компонент – насос. Именно благодаря ему возможна выкачка воды из скважины или колодца. При выборе станции водоснабжения следует обращать внимание на ее параметры:

• Производительность;
• Мощность;
• Тип насоса;
• Уровень давления;
• Объем гидроаккумулятора;
• Система защиты от сухого ухода.

Насосную станцию лучше установить в сухом месте, куда можно легко и быстро получить доступ

К преимуществам автономной системы водоснабжения можно отнести большой выбор устройств. Но стоит учитывать, что каждый бренд имеет свои недостатки. Модель нужно выбирать исходя из потребностей: глубины скважин и частоты использования станции.

Схема сборки станции

Если в наличии есть гидроаккумулятор, можно собрать устройство самостоятельно. Перед началом работ необходимо ознакомиться с принципами, по которым оно работает. При открытии крана вода поступает из гидроаккумулятора. Давление в баке снижается, это приводит к тому, что срабатывает автоматика.

Одним из основных элементов здесь является гидроаккумулятор. Его устанавливают для того, чтобы накапливалась вода и регулировался ее напор в системе.

Отсутствие накопительного бака приведет к постоянному включению и отключению насоса. Сделать насосное оборудование с погружным прибором можно самостоятельно. Для этого его необходимо соединить с накопительным баком.

Перед сборкой насосной станции следует посмотреть обучающее видео

Схема создания:

• Накопительный бак необходимо оснастить блоком автоматики и манометром.
• Для соединения гидроаккумулятора и насоса используют трубы.
• Насос оснащают обратным клапаном, который предотвращает возвращение воды в источник.
• Выполняют подключение к разводке по потребителям.

Перед тем как начинать собирать насосную станцию, необходимо изучить ее технические характеристики. Алгоритм сбора будет зависеть от особенностей расположения дома, глубины скважины и пр. Следует заметить, что поверхностная станция отличается от устройства с погружным насосом, поэтому с моделью необходимо определиться заранее.

Насосная станция идеально подходит для дачи и дома, в котором нет возможности подключиться к централизованному отоплению. Устройство автономного действия позволит пользоваться водой без дополнительных усилий и контроля работы прибора. Водяной насос обеспечивает бесперебойное поступление воды из скважины или колодца. Для правильной подкачки воды необходим гидроаккумулятор. Станцию можно сделать самостоятельно. Но перед началом работы следует узнать, как устроена система.