Чугунные насосные станции не следует хранить в подвале или в пристройке к дому зимой, когда нет отопления. Устройства из нержавеющей стали и пластика лучше подходят для суровых условий.
Как выбрать насосную станцию: системный подход к водоснабжению загородного дома
Если вы провели дачный сезон, таская ведра из колодца или устья скважины, или если ваша насосная станция часто ломается, пора подумать о новой: Этой осенью на эту технику действуют скидки. И мы рассказываем, на что следует обратить внимание при выборе поверхностной насосной станции помимо цены.
Поверхностная насосная станция перекачивает воду из скважины возле вашего дома в водопроводные краны. Она обеспечивает ваш дом водой того же качества, что и городская. Это означает, что вы можете пользоваться не только душем и туалетом, но и стиральной машиной, посудомоечной машиной, водонагревателем, мойкой высокого давления, летним шлангом или автоматической системой полива.
Насосная станция состоит из наземного (непогружного) насоса с двигателем, бака для хранения воды и реле давления, которое управляет включением и выключением двигателя, запуском и остановкой при определенных значениях давления (обычно, если нет других настроек, двигатель запускается при давлении 1,5-1,6 бар, а когда давление в системе достигает 3 бар, реле отключает двигатель).
Реле может быть механическим или электронным — с панелью управления и индикаторной лампочкой. Электронные реле обычно оснащены датчиком сухого хода, который отключает насос, когда в скважине нет воды: например, когда скважина сухая или вода была выкачана и не успела возобновить откачку. Такие реле называются блоками автоматики, и вам не нужно покупать дополнительное реле защиты от сухого хода. На реле всегда есть кнопка, которая запускает двигатель после его отключения в случае сухого хода.
Электронные реле давления отключают двигатель не сразу после достижения заданного максимального давления, а только через 10-15 секунд — такая система сокращает количество включений и выключений двигателя и продлевает срок его службы. Механические реле давления обычно не хуже (и намного дешевле электронных), но они срабатывают немедленно и обычно не защищают насос от работы при отсутствии воды. Рекомендуется приобрести специальную защиту от сухого хода в дополнение к механическому реле давления.
На практике насосная станция работает следующим образом: Когда пользователь включает, например, смеситель или запускает посудомоечную машину, насосная станция автоматически включает двигатель, насос всасывает воду, и она поступает сначала в накопительный бак, а оттуда к точкам водоразбора (краны, смыв в туалете, приборы). Реле отключает насос, когда давление в станции достигает установленного предела, и снова включает его, когда давление падает и включается кран. Насос продолжает работать в течение нескольких циклов, пока расходуется вода.
Большую роль в этом играет гидравлический накопительный бак:
- предотвращает гидроудар
- служит запасом воды при выключении электричества: чем больше бак, тем больше шансов не остаться совсем без воды при обесточивании дома
Однако следует помнить, что вода занимает только половину объема бака. Например, если объем бака 12 литров, то запас воды составляет всего 6 литров; если 24 литра, то 12 литров; если 50 литров, то 25 литров. Производители обозначают объем бака буквой V.
Критерии выбора насосной станции
Выбор определяется условиями эксплуатации устройства:
- сколько точек водоразбора должна обслуживать станция
- на какую высоту она должна поднимать воду
- как далеко расположен колодец
- где она будет находиться: на улице, в колодце, в неотапливаемой пристройке или в отапливаемом доме
Рассмотрим критерии по порядку.
Выбор в зависимости от количества точек водоразбора и расхода воды
Производительность или объем перекачиваемой станцией воды измеряется в кубических метрах в час. Чем больше точек водоразбора в доме, тем выше должен быть этот показатель, который, в свою очередь, зависит от мощности агрегата (от 500 до 1400 ватт) и емкости бака для воды (12-50 литров). Чем выше мощность и больше бак, тем, естественно, больше емкость. Предполагается, что для дома с туалетом, душем, кухней и 1-4 пользователями достаточно производительности до 3 кубических метров в час.
Рекомендуется рассчитать расход всех точек отвода в час и умножить сумму на коэффициент 0,8. Так, если одна точка водоразбора расходует в среднем 0,5 кубометра в час и имеется 5 точек водоразбора (краны в ванной, туалете, кухне, смыв в туалете, периодическое включение стиральной и посудомоечной машин), то расчет будет следующим: 0,5×6×0,8 = производительность насоса 2,4 кубометра в час.
Некоторые марки указывают производительность в литрах в минуту и в литрах в час. 1 литр в минуту = 0,06 кубического метра в час. Современные насосы имеют производительность от 30 до 90 литров в минуту. Конвертация в кубические метры и литры в час:
| Литры в минуту | Кубические метры в час | Литры в час |
|---|---|---|
| 30 | 1,8 | 1800 |
| 40 | 2,4 | 2400 |
| 50 | 3 | 3000 |
| 60 | 3,6 | 3600 |
| 70 | 4,2 | 4200 |
| 80 | 4,8 | 4800 |
| 90 | 5,4 | 5400 |
Последние два варианта подходят, например, для мини-гостиницы или кафе.
Производительность зависит, помимо прочего, от мощности. Соотношения примерно следующие:
- мощность 500-600 Вт — производительность 3 кубометра в час
- мощность 900 Вт — производительность 3,6 кубометра в час
- мощность 1100 Вт — производительность 4,2 кубометра в час
Высота подъема воды и напор
Поверхностные насосные станции рассчитаны на определенную высоту подъема воды, обычно до 6-9 метров. Важно помнить: если высота подъема воды составляет более 8 метров, насосная станция должна быть оснащена дополнительным струйным насосом или струйным насосом, который позволяет увеличить подъемную силу водяного столба.
Насос или насосная станция: в чем разница?
Но так ли необходима наружная насосная станция? Не проще ли приобрести обычный погружной насос, который не требует особого обслуживания и стоит дешевле?
Этот вариант наиболее распространен, особенно в пригородных районах, где хозяева живут только летом, но он не самый эффективный.
Интеграция насосной станции в организационную систему дачи обеспечивает автоматическую подачу воды к точкам врезки.
Автоматический насос стал основой для разработки насосных станций, автоматизирующих забор воды из источника.
Насосные станции предназначены для перекачки воды из неглубоких котлованов и поверхностных вод, поэтому они состоят из поверхностных насосов
Для откачки воды из колодцев глубиной до 25 м станции дополняются насосной станцией. Забор воды из глубоких колодцев осуществляется с помощью погружного насоса, и такая система называется насосной станцией.
Насосные системы обычно собираются из отдельных компонентов. На поверхности устанавливается гидравлический резервуар и автоматика, а насос погружается в котлован.
Насосная станция с поверхностным агрегатом также может быть собрана вручную из подходящих по размеру компонентов.
Многие насосные станции устанавливаются на заводе или собираются самостоятельно, при этом гидравлический резервуар и блок автоматики устанавливаются рядом с насосом.
Гидроаккумулятор, который работает совместно с поверхностным насосом, также может быть установлен отдельно, аналогично системе. Важно, чтобы блок автоматики был установлен рядом с напорным резервуаром.
Принцип работы насоса заключается в следующем: Прибор включается и начинает качать воду, как только включается кран, смывается унитаз или подсоединяется поливочный шланг, и снова выключается после отключения сантехники.
Возможно, что когда вы в следующий раз включите кран, воды уже не будет. Это может произойти по двум причинам:
- уровень воды в скважине существенно понизился, и насосу просто нечего качать. Пока источник не наполнится до нужного уровня, прибор будет «молчать»;
- насос не может эффективно работать при скачках напряжения в сети, и зачастую такие перепады приводят к поломке прибора.
Если вы используете насосную станцию, перебоев в подаче воды можно избежать, так как она имеет резервуар для хранения запаса воды. Когда подача жидкости из скважины прерывается, насос автоматически начинает качать воду из резервуара. Кроме того, насосная система создает постоянное давление и обеспечивает хороший напор воды в кране.
Погружной насос может прекратить работу, если уровень воды в колодце или скважине недостаточен (+).
Еще одним преимуществом погружного насоса является то, что вы можете качать воду из скважины очень маленького диаметра, вставив в нее шланг диаметром 2,5 см. Это особенно важно в сельской местности, так как нет необходимости рыть большой артезианский колодец.
Конструктивные особенности оборудования
Все производимые насосные станции делятся на промышленные и бытовые. Первые характеризуются высокой производительностью и эффективностью. Они используются для подачи воды на различные промышленные объекты.
Насосная станция обеспечивает бесперебойную подачу воды в дом и на участок даже тогда, когда вода в колодце или скважине достигает критического уровня.
Мощность бытовых агрегатов значительно ниже. Большинство моделей имеют мощность 1200 Вт, что вполне достаточно для водоснабжения загородного дома, хозяйственных построек и для полива огорода.
Основным компонентом насосной станции является насосная часть, которая состоит из корпуса и проточной части, и электродвигатель с фланцем.
Гидрографический резервуар незаменим для агрегата — это емкость, образующая запас воды в трубопроводе, что позволяет избежать частого включения насоса и воздействия гидроударов
Реле давления — электрическое устройство, реагирующее на повышение/понижение давления в сети, которое должно быть встроено в систему автоматического водозабора.
Манометр — контрольное устройство, которое может использоваться для обнаружения отклонений давления от нормы. Он может быть установлен как до, так и после автоматизации.
Основными компонентами насосной станции являются
- насосный агрегат;
- емкость для накопления воды или гидробак;
- реле давления;
- манометр.
Самым важным элементом системы является насос, от характеристик которого зависит функциональность системы.
Автоматизированные системы водоснабжения могут быть спроектированы с поверхностными агрегатами, устанавливаемыми непосредственно в гидравлический резервуар, или с погружными, опускаемыми прямо в колодец или скважину.
Типичная бытовая насосная станция способна удовлетворить потребности в воде небольшого коттеджа.
Поверхностные насосы также различают по типам:
- Самовсасывающие со встроенным эжектором, они позволяют достать воду с глубины до 45 метров. Однако данные агрегаты работают достаточно шумно и имеют высокую цену.
- Самовсасывающие с выносным эжектором, который устанавливается в шахте колодца. Устройства также могут добыть воду с большой глубины, при работе издают минимум шума, но они чувствительны к песку и илу;
- Вихревые или центробежные насосы без эжектора, способные качать воду с глубины не более десяти метров. Агрегаты этого типа стоят значительно дешевле аналогов и работают более экономично.
Для дачных участков с высоким уровнем грунтовых вод последние, как правило, являются наиболее экономичным и выгодным вариантом насосной станции. Центробежные насосы шумные, поэтому их обычно устанавливают вдали от жилых домов.
Вихревые насосы практически бесшумны, но могут выйти из строя на морозе, поэтому их лучше всего размещать в помещении. При глубине скважины более девяти метров рекомендуется использовать погружной насос.
Типы насосных станций и расстояние до зеркала воды
Различают насосные станции со встроенными и внешними эжекторами. Встроенный эжектор является составной частью насоса, в то время как внешний эжектор представляет собой отдельный внешний блок, погружаемый в скважину. Решение о выборе того или иного эжектора зависит в первую очередь от расстояния между насосной станцией и поверхностью воды.
С технической точки зрения эжектор представляет собой относительно простое устройство. Насадка представляет собой отверстие с сужением. Проходя через сужение, вода испытывает заметное ускорение. Закон Бернулли создает вокруг высокоскоростного потока область низкого давления, т.е. эффект вакуума.
Это всасывание приводит к тому, что из скважины в трубопровод поступает новое количество воды. В результате насос затрачивает меньше энергии на то, чтобы поднять жидкость на поверхность. Эффективность насосной системы повышается, а также увеличивается глубина, с которой можно откачивать воду.
Насосные станции с встроенным эжектором
Встроенные эжекторы обычно располагаются в корпусе насоса или рядом с ним. Это уменьшает общую занимаемую площадь устройства и в некоторой степени упрощает монтаж насосной станции.
Такие модели наиболее эффективны, когда напор всасывания — т.е. вертикальное расстояние между входом насоса и поверхностью воды в источнике — составляет не более 7-8 м. Горизонтальное расстояние между входом насоса и поверхностью воды в источнике также является фактором.
К этому, конечно, добавляется горизонтальное расстояние от скважины до насосной станции. Чем больше горизонтальное расстояние, тем меньше глубина, с которой насос может забирать воду. Например, если насос установлен непосредственно над источником воды, он может качать воду с глубины 8 метров. Если тот же насос разместить на расстоянии 24 метров от водозабора, глубина, с которой можно поднимать воду, уменьшится до 2,5 метров.
Помимо недостаточной эффективности на больших глубинах, эти насосы имеют очевидный недостаток — повышенный уровень шума. Помимо шума, вызванного вибрацией насоса, существует также шум воды, проходящей через сопло эжектора. По этой причине лучше всего устанавливать насос со встроенным эжектором в отдельном подсобном помещении вне дома.
Насосная комната со встроенной форсункой.
Насосные станции с выносным эжектором
Выносной эжектор, отдельное небольшое устройство, можно разместить на большом расстоянии от насоса — он подключается к погруженной части трубопровода.
Дистанционный эжектор.
Для насосной станции с ложным эжектором требуется двухтрубная система. Одна из труб используется для подъема воды из скважины на поверхность; по второй часть поднятой воды стекает обратно вниз к эжектору.
Водопотребление, производительность, напор
Прежде чем купить насосную станцию, необходимо сначала определить, соответствует ли она вашим требованиям и может ли функционировать в заданных условиях. Об этом можно судить по некоторым техническим характеристикам насоса. Особое внимание следует обратить на высоту (высота, на которую насос может поднять воду) и производительность (количество воды, которое он может перекачать за единицу времени).
Общее потребление воды в доме — это суммарное потребление воды всеми бытовыми приборами (посудомоечная машина, стиральная машина) и другими водоразборными устройствами (краны на кухне и в ванной, смыв в туалете, наполнение бассейна, системы автоматического полива и орошения сада и т.д.).
В идеале мощность системы должна быть как минимум равна сумме потребления всех водоразборных точек в доме. Только в этом случае у жильцов не будет проблем с подачей и давлением воды. Только тогда они смогут включить кран, не думая о том, что кому-то другому вода может понадобиться больше.
Как правило, достаточно мощные насосы могут легко перекачивать до 3,5-8 м3 воды в час, поддерживая при этом давление в водопроводной сети на уровне 2-3 бар.
Чтобы определить мощность, необходимую для обеспечения всех точек врезки, нужно оценить три параметра.
1. во-первых, необходимо знать высоту водопровода, т.е. рассчитать расстояние от поверхности воды до самой высокой точки водопроводной сети.
2. во-вторых, необходимо учесть рабочее давление в водопроводной сети (для нормальной работы оборудования и оптимальной подачи воды к кранам требуется не менее 2 бар).
3. в-третьих, необходимо оценить потери высоты по всей длине трубопроводов.
Расчет дебита воды и необходимой производительности насоса, а также выбор конкретной насосной станции, отвечающей этим критериям, — задача специалистов. Необходимо заранее определить вертикальное расстояние между входом насоса и поверхностью воды в колодце, а также расстояние насосной станции от колодца, знать тип и диаметр труб, которые будут использоваться.
Полезно также составить план участка и дома с указанием расположения всех насосных точек.
Есть еще один важный момент, который необходимо учитывать перед выбором насосной станции для вашего дома или коттеджа. Неважно, будете ли вы качать воду из колодца или скважины, но наполняемость колодца, то есть его способность «производить» воду, должна быть не меньше, чем у станции.
Дебит скважины можно получить из технического паспорта, выданного органом, осуществляющим бурение.
Расчёт суточной потребности воды
При определении суточного дебита учитывается несколько факторов: количество членов семьи, проживающих круглый год, количество точек водоразбора и наличие систем полива в саду.
Величины потребления определены в СНиП 2.04.02-84. Основой для расчета суточного потребления воды является 300 литров на человека. При расчете максимального потребления учитывается суточный коэффициент неравномерного водопотребления 1,3. Доля нерасчетных потерь составляет 10 %. Для одного человека на полив огорода расходуется около 90 литров в день. Формула выглядит следующим образом:
Qd = 300×n×1,3×1,1+90×n,
где n — количество жителей.
- Подача, или производительность (количество воды, которую насос способен подавать в дом);
- Напор (давление, которое насос способен создать, выдавая определённое количество воды);
- Мощность и напряжение;
- Рабочая глубина.
Потребление воды в домашнем хозяйстве
Мощность и напряжение
Мощность — это количество энергии, используемой для перекачки воды. Должно быть понятно, что с мощностью насосной станции легко справится электрическая система вашего дома. Для бытового использования достаточно установки мощностью до 1 600 Вт. Напряжение насосных станций для бытового использования в большинстве случаев составляет 220 В, как и обычное питание от электросети.
Мы уже упоминали, что большие резервуары для воды не выгодны для данной насосной станции. Вполне достаточно насосной станции с гидробаком на 24 литра. А при необходимости вы всегда можете подключить к системе дополнительный бак практически любой емкости.
Питание электрооборудования и управление
Наиболее часто используемые источники питания в домашних хозяйствах — 220 В, а выходная мощность составляет от 0,5 до 2 кВт. В зависимости от этого выбирается сечение кабеля и автоматика в распределительном щите. Существуют также модели с трехфазным подключением на 380 В, но они необходимы для систем полива, бассейнов и других водоемких систем.
Для защиты электрооборудования от перенапряжения установлен автоматический выключатель. Он отключает прибор, если значения напряжения и тока выходят за допустимые пределы. Если это устройство не входит в комплект поставки, имеет смысл приобрести и установить его отдельно.
Насосные станции управляются автоматикой — в этом их главное отличие от других автономных систем водоснабжения. Основным элементом автоматического управления является реле или регулятор давления. Они могут быть механическими или электронными:
- Механическое реле представляется собой компактную коробку с пружинами, пластиной и мембраной. Под давлением мембрана деформируется, пластина давит на пружину, которая размыкает контакт на электродвигатель насоса. При снижении давления, пружина распрямляется и насос запускается. При помощи гаек можно перенастроить диапазон давлений под конкретные требования.
- Электронное реле имеет более сложную конструкцию, но и лучший функционал. Они могут оснащаться дополнительными таймерами, снабжаются индикацией и цифровыми панелями управления, позволяющие самостоятельно отрегулировать параметры верхнего и нижнего давления. Но такое оборудование увеличивает общую стоимость системы, поэтому подходит не всем.
Важным защитным элементом электрической системы является датчик сухого хода. Это устройство отключает насос при отсутствии воды во всасывающей линии. Причина в том, что вода, протекающая через насос, охлаждает его, а сухой ход приводит к быстрому перегреву и повреждению. Включение защиты от перегрева может не спасти обмотки, особенно если всасывание происходит из небольшого резервуара.
Конструктивные особенности насосов
При выборе насосной станции для коттеджа необходим надежный агрегат, так как проблемы с ремонтом встречаются часто. Есть несколько важных характеристик, на которые следует обратить внимание в насосах.
Обмотка двигателя должна быть выполнена из меди. Многие производители делают обмотку из алюминия, чтобы удешевить свою продукцию и сэкономить вес. Такие устройства гораздо менее долговечны, особенно в экстремальных условиях, например, при поливе приусадебного участка.
Корпус насоса может быть изготовлен из пластика, стали или чугуна. Пластиковые корпуса изготавливаются из самого дешевого материала, недолговечны и склонны к перегреву, но имеют одно важное преимущество — они снижают уровень шума при работе. Стальные корпуса стоят дорого, но обеспечивают длительную бесперебойную работу агрегатов. С точки зрения соотношения цены и качества чугунные корпуса являются одним из лучших вариантов, предлагая надежную долгосрочную работу и снижение шума по доступной цене.
Пыле- и брызгозащищенность также влияют на долговечность устройства. Чтобы сделать правильный выбор, лучше всего выбирать корпус со степенью защиты не ниже IP54. Он гарантирует защиту электрического компонента от нежелательных внешних воздействий.
При выборе агрегата следует обратить внимание на правильную работу обратного клапана, который расположен после профилемера. Он обеспечивает постоянное заполнение линии подачи и позволяет избежать фазы сухого пуска, которая сокращает срок службы насоса.
