Подключите использование гидроаккумулятора
Подключение насосной станции предусматривает использование гидроаккумуляторов. Обычно это ёмкость на 50 литров (мембранный бак для систем водоснабжения). Возникает естественный вопрос, для чего такие сложности. Хотелось бы заметить, что данная схема используется во всех «крутых» системах водоснабжения Европы и России.
Основная работа гидроаккумулятора состоит в экономии электроэнергии и срока службы насосной установки. Как это происходит? Сама конструкция гидроаккумулятора представляет собой временный накопитель давления воды. Обычно у любого владельца возникает необходимость кратковременного открытия крана на кухне или в ванной (помыть руки, намочить тряпку и др.). В стационарном трубопроводе кратковременное открытие крана, не отражается на запуске насосной установки.
В условиях такой эксплуатации насоса, всегда происходит кратковременное его включение. Давление в трубах в любом случае сразу упадёт ниже 4 бар. Как правило, любой запуск электродвигателя насосной станции потребляет большую мощность, соответственно и повышается расход электроэнергии. А также частое включение влияет на срок службы всех деталей агрегата.
Для долгосрочного поддержания необходимого давления в системе применяются специальные расширительные баки. Теперь при кратковременном открытии (использования) крана, смесителя станция запускаться лишний раз не будет. Когда в баке после частых включений упадёт уровень воды, естественно включится насос, пока снова не создастся определённое давление, и так по кругу.
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.
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.
Правила установки насосной станции
Для работы насосной станции обязательно электропитание. И это — один из основных критериев при выборе места установки: нужно или станцию ставить там, где есть электропитание, или тянуть линию туда, где стоит станция. Но нужно учесть еще целый ряд факторов:
- Ставить оборудование нужно с учетом расстояния, на которую может подаваться вода.
- Если планируется зимнее использование системы, то помещение, в котором устанавливается оборудование, должно быть теплым — станции не выносят заморозки. Одновременно в нем должна быть хорошая вентиляция, чтобы не скапливался конденсат.
- Если насос сильно шумит, а установить его удобнее в доме или рядом с ним, его нужно заключить в звукоизолирующий короб.
Иногда самым лучшим выходом является строительство кессона — небольшого помещения, которое устраивают примерно на глубине 2,5 м. Если водозабор идет из скважины, то обсадная труба срезается чуть выше дна кессона. В скважину погружается насос, который подает воду в гидроаккумулятор.
Оборудование устанавливается ниже глубины промерзания грунта, что предотвращает его замерзание: внутри удерживается плюсовая температура. Удобно тогда и трубы прокладывать ниже глубины промерзания, и выводить их уже под домом, в теплой незамерзающей зоне и подавать воду в гребенку.
Схема установки станции для водоснабжения частного дома в кессоне
Если для дома устройство кессона — оправданные расходы, то для дачи — вряд ли. Тогда делают упрощенный вариант — строят небольшой ящик или делают приямок и там ставят оборудование на весенне-летний период, на зиму забирая его в отапливаемое помещение.
Как автоматизировать работу дренажного насоса ↑
Управление дренажным насосным оборудованием всегда осуществляется по изменению уровня жидкости. Есть несколько вариантов устройств, но все они функционируют путём подачи или отключения питания (цепь разрывается или замыкается). Рассмотрим самые распространённые решения для дренажных приборов.
Способы применения поплавковых выключателей
Универсальное устройство, которое позволяет управлять насосами, когда необходимо откачивать жидкость или наполнять резервуары. Поплавковый выключатель представляет собой небольшой герметичный бокс из пластика со стационарно подсоединённым трёх- или четырёхжильным кабелем длиной до 10 метров. Именно таким типом автоматики снабжены простые бытовые насосы, но «поплавок» можно купить и отдельно.
Устанавливают поплавковый выключатель погружением в перекачиваемую жидкость, его прикрепляют к стенке ёмкости или фиксируют на силовом кабеле насоса. Чтобы более точно выставить диапазон рабочего уровня, на провод выключателя надевается и фиксируется скользящий груз. Меняя длину кабеля между выключателем и огрузкой, устанавливают оптимальные моменты срабатывания поплавка.
По сути, поплавковый выключатель является одновременно датчиком уровня и коммутирующим устройством. Работает он очень просто. Внутри корпуса с положительной плавучестью по специальному каналу свободно движется металлический шарик. При поднятии/опускании поплавка под углом около 45 градусов шар уходит в крайнее положение и ударяет по клавише двухпозиционного микровыключателя, который, в свою очередь, запитывает цепь, либо разрывает её.
Схема устройства автоматики с тремя кондуктометрическими датчиками
Принцип работы такой системы управления основан на электропроводности перекачиваемых жидкостей. Электроды из нержавеющей стали погружают в воду. Один из них, контрольный, должен всегда находиться в воде, а другие, сигнальные, монтируют на своих уровнях. Между ними по рабочей среде постоянно передаются малые токи. Если вода достигает нижнего сигнального датчика, то между ним и контрольным электродом появляется прослойка из воздуха (который не проводит электричество), что сразу же улавливает управляющий блок. А когда вода поднимается до верхнего датчика, воздух, наоборот, вытесняется жидкостью, и сигнальная цепь замыкается.
Если поплавки могут работать как с пультом, так и самостоятельно, то такая автоматика обязательно комплектуется выносным блоком управления. Именно к нему поступают сигналы о состоянии слаботочных цепей внутри резервуара, а затем уже контролер отдаёт команду на срабатывание коммутирующего устройства (например, магнитного пускателя) для включения/выключения насоса. Кстати, многоэлектродные датчики могут управлять несколькими насосами, срабатывающими одновременно или поочерёдно, в том числе установленными в разных резервуарах.
В системе могут использоваться кондуктометрические датчики с несколькими электродами (для отслеживания большого количества уровней), но также возможны конфигурации, где функционирует только один электрод. Такая вариативность позволяет собрать автоматику для дренажного насоса своими руками, которая будет наиболее эффективной для конкретных условий. В любом случае кондуктометрические устройства управления надёжнее и намного точнее, чем системы контроля с поплавковыми выключателями.
Назначение механического фильтра
Большое количество загородных домов и коттеджейкачают воду не из центрального водопровода, а из колодцев и скважин. В этой воде содержится много химических и механических примесей в виде песка, глины, листьев и другого мусора, который засоряет гидроаккумулятор станции. Это приводит к поломке оборудования. Чтобы предотвратить проблему, перед насосными станциями в качестве предварительной защиты нужен механический фильтр.
Разработчики устанавливают специальные фильтры, работающие с погружными насосами. Монтируют такие очистители прямо на насосное оборудование. Наряду с преимуществами, такой подход имеет недостатки. Так, работа предварительного фильтра создает ощутимые помехи давлению и напору насосной станции и транспортируемой среды.
Насосная станция с механическим фильтром
Поскольку сам фильтр для насосной станции подключен к реле давления, то при его засорении останавливается подача воды, так как он перестает пропускать воду через себя. Насос же в это время продолжает работать в обычном режиме, так как сигнал об отключении, передающийся реле, к нему не поступает. Эта ситуация не исключает выхода оборудования из строя.
Во избежание подобных неисправностей нужно подключать предварительный фильтр перед насосной станцией. Это позволит производить очистку фильтра по мере загрязнения, однако защитить удастся только гидроаккумулятор, а не весь насос. Для защиты помпового оборудования требуется установка реле сухого хода.
Степень очистки воды
Фильтры, устанавливаемые на всасывающий шланг для насосной станции, производят очистку рабочей среды двух степеней:
Фильтр грубой очистки воды избавляет воду от примесей песка, ила, ржавчины, глины и другого мусора из скважины или колодца. Такие очистители выпускаются в разных интерпретациях, но все они работают по одному принципу: фильтр задерживает в себе все грубые элементы, а в трубопровод поступает уже чистая вода. Величина частиц – до 1 мм в диаметре. Устройство по мере его загрязнения необходимо обязательно снимать и чистить, а после устанавливать обратно.
Фильтрующий элемент в устройстве – мелкоячеистая сетка или колба с картриджем из нетканого полипропилена или полиэфира. Если размер частиц больше размера ячеек фильтра, то они задерживаются внутри колбы, а очищенная вода поступает на насосную станцию.
Фильтрующий картридж для фильтра грубой очистки
Так же конструкция очистителя может иметь вид сетки, которая крепится на всасывающий шланг для насосной станции или же быть выполнена в виде колбы, устанавливаемой в водопроводной магистрали.
Фильтры тонкой очистки способны задерживать микрочастицы до 1 мкм в диаметре. Изготавливаютих в виде колбы, в которую вставлены фильтрующие картриджи из волокон полипропилена или полиэтилена, намотанных на пластиковый сердечник. Монтаж такого устройства тонкой очистки осуществляют после фильтра грубой очистки. В качестве дополнения используют также мембранные очистители, которые делают воду уже пригодной для питья.
Конструктивные особенности
В настоящее время производители предлагают разные по конструкции фильтра для очистки воды для насосных станций. Отличаются они друг от друга в основном возможностью сдерживать частицы разных размеров и местом установки.
- Сетчатые входные фильтры. По сути, это обычная сетка (металлическая или синтетическая), которая монтируется в воде на входном отверстии. Отверстие может быть насосным, то есть, это нижний торец погружного насоса, или шланговым, когда на всасывающий шланг надевается сетчатый фильтр. Основное его предназначение – это сдерживать большие примеси. Сетчатая модель
- Предварительный. Этот элемент обычно устанавливается перед насосным агрегатом. То есть, тот же фильтр грубой очистки для насосной станции в виде колбы относится к данной категории. Обычно эти приборы изготавливаются из прозрачного пластика, внутри которого установлен сменный картридж. Прозрачность колбы дает возможность чисто визуально отслеживать степень засоренности прибора. Самое главное, что заменить картридж и промыть колбу своими руками очень просто.
- Входной фильтр сетчатого типа с обратным клапаном. Это комплексный подход к реализации сразу двух функций в одном приборе. То есть, конструкция в первую очередь сдерживает частицы, чтобы они не попали в водопроводную сеть, а, во-вторых, обратный клапан сдерживает обратный ток воды внутри вертикального водопроводного участка. Для обычных насосных станций, несамовсасывающих, это решение проблемы вторичного пуска агрегата. Нет необходимости заливать воду в напорную систему от насоса до места водозабора. Сетчатый с обратным клапаном
- Фильтр центрального действия. Их обычно используют в системах полива, реже в водопроводной сети, входящей в дом. Устанавливают их между участками шлангов, располагаются они на открытом месте, что упрощает обслуживание в плане очистки.
- Всасывающая сетка. Это сетка в корпусе, которую надевают на шланг. Данное приспособление обычно используется при водозаборе из открытых водоемов с помощью мотопомп, автоцистерн и ручных насосов.
Как видите, многообразие фильтров для насосных станций огромно
Выбираться в первую очередь придется с учетом мощности используемой насосной установки, концентрации взвешенных частиц в воде, вот почему так важно проводить анализ воды из скважины или колодца. И, конечно, не надо забывать и о предназначении той или иной конструкции
Специалисты же говорят о том, что если организовывается водопроводная сеть, которая будет поставлять воду в дом для бытовых нужд и питья, то необходимо, как минимум, устанавливать в трассу сразу два фильтра: грубой и тонкой очистки. А для питья придется добавить и мембранный прибор. При этом фильтр грубой очистки необходимо установить до насосной станции, а тонкой после. Хотя, чтобы увеличить ресурс эксплуатации насосных установок, рекомендуется и фильтрующий прибор тонкой очистки установить до насосной станции.
Фильтр перед насосной станцией
Фильтрующий элемент грубой очистки
Как уже было сказано выше, данная фильтрующая система представляет собой сетку. Именно от размеров ее ячеек будет зависеть качество фильтрации. Сегодня с ужесточением требований к питьевой воде многие производители стали устанавливать в фильтрующие приборы сетки, которые могут сдерживать примеси размерами до 0,3 мм. Конечно, это снижает срок между очистками прибора, но увеличенное качество воды стоит того. При этом вкладывать дополнительные денежные средства в очистительный процесс не надо. Сетка изготавливается из нержавеющей стали, так что срок ее эксплуатации бесконечен. Основные вложения – это собственное время, которое потребуется для проведения чистки.
Фильтр грубой очистки со сливным клапаном
Колбовые элементы
Необходимо отметить, что к колбовым конструкциям относятся фильтры и грубой очистки, и тонкой. Все зависит от плотности самого фильтрующего элемента. Все они являются моделями со сменными картриджами. В настоящее время есть комплекты фильтров, в которых уже установлены оба варианта. Их называют многоступенчатой фильтрацией.
Чтобы сравнить данный вид с сетчатым, необходимо понимать, что это совершенно разные конструкции, и у них совершенно другие задачи. При этом первые дороже, у них большие габаритные размеры и, конечно, необходимость постоянно менять картриджи. Но они в разы эффективнее. Хотя многие сегодня предпочитают устанавливать в локальную водопроводную сеть и сетчатые фильтры, и колбовые.
Устройство насосной станции и принцип работы
Гидроаккумулятор
Емкость накопительного бака аккумулятора представляет две соединенные полости, одна из которых служит для приема поднятой насосом воды. Вторая камера выполнена в виде резинового компенсатора, постоянно сжимающегося под действием поступающей воды. После повышения давления во второй емкости автоматика отключает работу насоса.
При разборе воды жидкость, выливаясь из первой емкости, способствует уменьшению давления, а обратный клапан на выходе из бака не дает возможности воде вернуться. Сигналом автоматическому устройству к включению насоса следует понижение давления до заданной величины. Автоматическая защита от перегрева отслеживает температуру двигателя и отключает агрегат, а вода служит для охлаждения.
Четыре этапа работы насосной станции
- насос забирает воду со дна колодца, и она по трубам поступает в накопительный бак, создавая определенное давление, после чего автоматическое реле выключает оборудование;
- насосная станция работает в режиме ожидания, при котором давление сохраняется на максимальном значении;
- пользователь открывает кран и расходует воду;
- снижение давления во второй камере, вызванное уменьшением давления, позволяет системе включить насос для восполнения жидкости и так далее.
Основным преимуществом насосной станции перед применением простого насоса является постоянный небольшой запас воды, который позволит не заботиться о водопотреблении при отсутствии электричества в сети. Если поставить накопительную емкость в 50 и больше литров, то насос не будет включаться от каждого израсходованного на чайник литра воды.
Включение насосного оборудования будет происходить чаще, если прибавится полив сада или грядок. Понижение давления и учащение переключения реле вызовет подсоединение потребления горячей воды для отопления.
Применение стандартных насосных станций возможно, если глубина дна колодца располагается не ниже 9– 10 м. Если колодец или скважина расположены глубже, то применяется глубинный тип насоса или для больших скважин.
Для продления срока эксплуатации насосная станция оборудуется обратным клапаном, который защищает ее от работы без носителя при отсутствии воды в скважине. Перед насосом устанавливается фильтр грубой предварительной очистки, который предохраняет оборудование от засорения и загрязнения системы нерастворимыми примесями. Он легко снимается и поддается чистке.
Благодаря тому, что все резьбы и разъемы в наше время стандартизированы, не возникает трудностей при подсоединении всех этих приспособлений и замены их в случае выхода из строя.
Для гарантии отсутствия деформации всасывающую трубу лучше выбирать из жесткого и армированного материала. Хорошей альтернативой служит металлопластиковая труба, которая идет через отверстие в боковой стенке колодца и подсоединяется к насосу после фильтра. Нижний конец трубы изгибается и опускается в толщу воды около дна колодца. До дна она не должна доходить на 30 см. Сама труба закрепляется к вбитому внутри колодца штырю. Закрепляется труба в отверстии цементно-песчаным раствором и делается глиняный замок.
Насосная станция продается в комплекте с различными видами приспособлений, подходящими к этому типу по всем параметрам. Покупать отдельно собирательный бак или устанавливать контрольно-переключательные реле не нужно.
Для эффективной и безопасной работы значение имеет качество воды, поступающей в насосную станцию, поэтому организация системы фильтрации бывает просто необходима. Почти все модели рассчитаны на работу с чистой водой и имеют ограничения по степени загрязнения жидкости. Особенно вихревые насосы часто выходят из строя из-за грязной воды.
Для устройства насосных станций больше всего покупают насосы с центробежной силой, отличающиеся небольшой ценой. Они менее капризны в плане загрязнения воды, дают постоянный напор жидкости. Вихревые дают большую силу напора и выигрывают простотой эксплуатации, но высокая стоимость и небольшой допустимый подъем воды не всегда делают их востребованными среди широких слоев потребителей.
Для того чтобы установить насосное оборудование в жилой части дома, следует подбирать ее по производимому шуму во время работы. Обычно малошумные насосы стоят гораздо дороже, но зато комфорт от использования превзойдет все ожидания.
Насосные станции следует подбирать и по материалу корпуса и рабочих колес насоса. Если они выполнены из пластика, это приведет к удешевлению оборудования, но недолговечному использованию. К среднему классу стандартного насосного оборудования относят стальные и чугунные корпуса, а для дорогой высококлассной станции применяется бронза, алюминий и латунь.
Критерии выбора
Для установки подходящих фильтров необходимо знать мощность насосной станции и степень загрязненности воды: размеры примесей, концентрацию загрязняющих химических элементов, микроорганизмов и бактерий. Это можно выяснить после проведения лабораторных исследований.
Первый показатель особенно важен, если решено поставить обратноосмотический фильтр. Для работы устройства требуется рабочий напор от 2,8 бар. Если насосная установка маломощная, придется докупать повысительное напорное оборудование.
Лучше, если прибор грубой очистки выполнен из нержавейки. Детали из оцинковки отличаются намного меньшим сроком службы, у изделий из пластика – еще ниже.
При подборе сетчатого фильтрационного устройства учитывают способ его очистки. Изделие с проточной промывкой предполагает наличие шарового крана с ручкой. При его открывании часть водного потока будет проходить через колбу и промоет ее от всех примесей.
Прибор с обратной промывкой очищается самостоятельно через определенный временной промежуток – от четырех минут до трех месяцев. Возможен также запуск привода не по таймеру, а дистанционно, или от реле, реагирующего на перепады давления. Для таких фильтров необходима установка стационарной емкости под ними или подключение к канализационной магистрали.
Типы и виды, особенности подключения
Основная рабочая часть этого оборудования — насос. Именно его тип определяет их основные технические характеристики. О насосах и пойдет речь.
Поверхностные и погружные
Большая часть станций, поставляемых с заводов в собранном виде, оснащены поверхностными насосами. Они установлены на одной раме с гидроаккумулятором и группой контроля. К насосу подключается трубопровод, который опускается в источник — колодец, скважину и т.д. Этот вариант хорош тем, что его можно использовать в узких скважинах — диаметр трубы может быть от 32 мм, что даже для самой узкой скважины нормально. Но поднимать воду такие системы могут с глубины порядка 7-10 метров.
Схема водоснабжения частного дома с насосной станцией с поверхностным насосом
При установке такого оборудования на конце подающего трубопровода, погруженного в воду, обязательно устанавливают фильтр и обратный клапан. Фильтр (сетка) обязателен, так как насосы требовательны к качеству воды, а обратный клапан не дает воде стекать в то время, пока не идет подкачка. Без этих двух частей система работает неэффективно.
Если скважина глубокая, необходим погружной насос или установка с выносным эжектором. В этом случае эжектор опускается в скважину или колодец, к нему подключаются два шланга. Остальное оборудование стоит на поверхности. При такой системе вода может подниматься и с глубины 40-45 метров.
Насосная станция с внешним — погружным эжектором позволяет достать воду из глубоких колодцев или скважин глубиной до 40-45 м
Недостаток этой системы в том, что она не любит присутствия воздуха в трубах (шлангах), из-за чего запуск системы — хлопотное и отвественное мероприятие.
Тихие и шумные
Отличается еще и внутренняя конструкции насосов. От их строения зависит уровень шума при работе.
- Вихревые. Всасывающее усилие создается за счет лопастей внутри корпуса. Эти насосные станции водоснабжения для дома бесшумные или очень тихие, но поднимать воду они могут только с небольшой глубины. Их можно и нужно ставить в жилых домах: они очень не любят изменения температур, а при замерзании выходят из строя.
- Центробежные насосы шумят при работе сильно, но качают воду с приличных глубин и могут работать при разных температурах, потому могут устанавливаться в специально оборудованных приямках.
Как провести воду из колодца или скважины в дом, читайте тут.
Критерии грамотного выбора оборудования
Все старания по монтажу сведутся к нулю, если неправильно подобрать оборудование. Чтобы не ошибиться, необходимо предварительно проанализировать все стороны конкретной отопительной системы и произвести необходимые расчеты.
Основные разновидности насосов
По конструкционным особенностям все приборы делятся на 2 категории: с мокрым и сухим ротором.
Насосы «мокрого» типа. Этот вариант подходит для частных домов. Агрегат компактный, почти бесшумный и имеет удобное для обслуживания и ремонта модульное строение.
Но, к сожалению, не отличается высокой производительностью – максимальный КПД современных моделей достигает 52-54%.
Циркуляционные устройства для отопительных сетей нельзя путать с аналогичными приборами для ГВС. Насос для отопления не нуждается в антикоррозийном корпусе из бронзы или нержавейки и в дополнительной защите от накипи – соответственно, и стоит дешевле
Насосы с сухим ротором производительны, неприхотливы к качеству теплоносителя, способны работать под большим напором и не требуют строго горизонтального расположения на трубе. Однако они более шумные, а их работа сопровождается вибрацией. Многие модели устанавливаются на фундамент или металлическую опорную раму.
Для монтажа консольных, моноблочных или «In-line» моделей необходимо отдельное помещение – котельная. Их целесообразно применять, когда необходим расход более 100 м³/ч, то есть для обслуживания групп коттеджей или многоквартирных домов.
Краткий обзор технических характеристик
При выборе насоса обязательно следует изучить технические характеристики и сопоставить их с требованиями системы отопления.
Важными являются такие показатели, как:
- напор, который покрывает потери гидравлики в контуре;
- производительность – объем воды или подача за определенный временной интервал;
- рабочая температура теплоносителя, max и min – у современных моделей в среднем +2 ºС… +110 ºС;
- мощность – с учетом гидравлических потерь механическая мощность преобладает над полезной.
Важны и конструкционные детали, например, входной/выходной диаметр патрубков. Для систем отопления средние параметры – 25 мм и 32 мм.
Количество электронасосов подбирают, ориентируясь на протяженность отопительной магистрали. Если общая длина контуров до 80 м, достаточно одного прибора, если больше – потребуются дополнительные устройства
Примером агрегата для оснащения отопительной сети жилья площадью 100 м² является насос Grundfos UPS с трубным соединением 32 мм, производительностью 62 л/с и весом 3,65 кг. Компактный и малошумный чугунный прибор не слышно и за тонкой перегородкой, а его мощности достаточно для транспортировки жидкости на 2 этаж.
Насосы со встроенной электроникой позволяют оперативно переводить оборудование в более удобный режим в зависимости от смены температуры или давления в сети. Автоматические устройства снабжены цифровыми дисплеями, которые предоставляют максимум информации по работе насоса: температуру, сопротивление, давление и т.д.
Дополнительная информация о расчете и выборе циркуляционного насоса для отопления представлена в статьях:
