Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения

Основные принципы работы насосной станции

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.

Описание работы гидроаккумулятора

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

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.

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.

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.

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.

Источник: https://kanaliza.ru/nasosy/princip-raboty-nasosnoj-stancii

Разбираем принцип работы насосной станции и его реализацию в различных конструкциях

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.

Варианты использования насосных станций.

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.

Составные части нососной станции.

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.

Присоединение составных частей станции посредством пятиходового штуцера.

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.

Устройство гидроаккумулятора.

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.

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.

Станция Aquario с одноступенчатым центробежным насосом.

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).

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.

Станция Aquario с вихревым насосом.

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.

Высота всасывания типового центробежного насоса.

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).

Схема подключения внешнего эжектора.

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.

«Груша» 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)

где:

• 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.

Подключение реле «сухого хода».

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. 

Источник: https://buildip.ru/princip-raboty-nasosnoj-stancii.html

Насосная станция водоснабжения: устройство, бытовые виды, принцип работы и цены

Обеспечение водой частного дома – одна из самых первых проблем, которую стараются решить жильцы. Без скважины и насоса нельзя подключить стиральную или посудомоечную машину, а также принять душ без дополнительных приготовлений.

Не помешает насосное оборудование на даче, так как в летнее время приходится ежедневно поливать участок. Чему отдать предпочтение, мобильной насосной станции или стационарному прибору, решать владельцу.

Для этого нужно понимать принципы работы и особенности оборудования.

Определение и назначение насосной станции водоснабжения

Насосная станция предназначена для транспортировки воды в дом или на участок из колодца, скважины, водонапорной башни или водоема

Правильно обустроенная скважина или колодец – это большой плюс для загородного дома или дачного участка. Еще лучше, если к источнику подведены трубы и установлен насос, который доставляет воду прямо в дом. Это экономит силы и время, а также делает жизнь людей более комфортной.

Большинство владельцев частных домов предпочитают насосные станции. Это оборудование можно собрать своими руками, если имеются технические навыки – схема насосной станции достаточно проста. Однако лучше купить готовое устройство с заводскими настройками и тщательно протестированное перед отправкой покупателю.

Насосная станция работает в автоматическом режиме, поэтому нет необходимости постоянно следить за включением и выключением. Весь процесс контролирует блок автоматики.

Система обеспечивает постоянное давление, благодаря которому можно подключать любые бытовые приборы. Перепады давления ощущаются слабо, поэтому техника работает стабильно.

Вода может поступать из любого источника – скважины, колодца, речки, а также центрального водопровода, если такой есть поблизости.

Преимущества насосной станции:

• Правильно выбранный агрегат способен обеспечить водой дом, хозяйственные помещения и огород. Главное условие – постоянное напряжение в сети и производительность скважины, позволяющая откачивать то количество жидкости, которое необходимо для нужд территории.
• Экономия электроэнергии. Агрегат автоматически выключается при достижении определенного давления.
• Наличие гидроаккумулятора, который позволяет сделать запас воды на случай отключения электроэнергии или при других обстоятельствах.
• Поверхностные устройства могут качать воду из самой узкой скважины благодаря всасывающей трубе.
• Заводские настройки редко требуют коррекции, а установка производится в кратчайшие сроки. Сделать это может человек без опыта.
• При правильном подключении и надлежащих условиях эксплуатации устройство работает долго, не требуя ремонта.

Недостатки насосной станции:

• Высокий уровень шумности. Необходимо найти теплое место подальше от жилых помещений, но такое, чтобы немного слышать звук работающего мотора на случай поломки.
• Ограниченная глубина скважины – устройство насосных станций водоснабжения не позволяет доставать воду глубже 9 метров без эжектора.
• Если установить стационарно, на зиму нельзя будет забрать устройство в дом, поэтому месторасположение станции нужно хорошо продумать заранее.
• Достаточно высокая стоимость.

Устройство оборудования

Классическая насосная станция устроена одним из двух способов:

• с вихревым насосом;
• с центробежным насосом.

При одинаковой производительности отличается только способ подъема жидкости из глубины. Для частного дома достаточно средней или малой мощности оборудования, в зависимости от количества жильцов и техники.

Существуют еще эжекторные устройства, которые позволяют качать воду из глубины более 10 метров. Эти приборы стоят дороже, но если скважина глубокая и вода находится далеко, выгоднее купить подходящее оборудование, чем бурить новую скважину.

По способу накопления жидкости существует две разновидности станций – устаревшей модели с накопительным баком и нового образца – с гидроаккумулятором.

Накопительный бак редко встречается в продаже, так как насосные станции требуют особых условий монтажа и обслуживания.

Из бачка вода в трубы поступает самотеком, поэтому напор в кране небольшой, нет возможности полноценно пользоваться душем или установить, к примеру, ванну-джакузи.

Накопительный бак нужно устанавливать выше самого насоса – не всегда можно найти место для громоздкой конструкции литров на 200–300. Вдобавок, если датчик контроля наполнения сломается, возможно затопление помещения.

Гидроаккумулятор – небольшая емкость с резиновой мембраной внутри. Вокруг нее находится воздух. При наполнении груши воздух постепенно сдавливается и выталкивает жидкость в трубы. Устройство снабжено реле давления, по показаниям которого станция включается и выключается.

Кроме накопительных резервуаров насосные станции укомплектованы:

• электрическим узлом – кабель, разъем для подключения, клеммы для заземления;
• блоком управления – манометр, реле давления;
• один из видов насосов.

Бытовые модели и принцип работы

Принцип работы насосной станции следующий:

• При включении оборудования крыльчатка поднимает жидкость в направлении выходного отверстия.
• По всасывающей магистрали вода поднимается и заполняет резиновую мембрану. Внутри создается давление, которое выталкивает жидкость в выходное отверстие. До момента выключения двигателя мембрана остается наполненной.
• Контроль давления осуществляется с помощью реле, имеющего определенные настройки. Визуально оценить давление можно с помощью манометра. Включается станция тогда, когда мембрана пустая, то есть давление минимальное и в доме кто-то открывает кран. После достижения верхнего давления прибор отключается.

Кроме основных функций система оборудована элементами защиты от перегрева, сухого хода, а также фильтрами от попадания твердых фракций во внутреннюю часть насоса.

Разновидностей насосных станций две – промышленные и бытовые. Промышленные работают с большими объемами жидкостей, поэтому нагрузка на систему идет большая. Бесперебойная перекачка достигается благодаря наличию дублирующего оборудования и дополнительных устройств охлаждения.

Бытовые насосные станции относятся к более простому типу приборов. По типу насоса бывают:

• самовсасывающие;
• многоступенчатые;
• вихревые;
• центробежные;
• канализационные.

Преимущество самовсасывающего насоса в том, что он способен работать при наличии воздуха в системе, хотя для некоторых видов это является проблемой и устройство выключается само собой. При работе они издают сильный шум, поэтому устанавливают их в приямке или отдельном изолированном помещении. Воду достают с глубины до 9 метров.

Многоступенчатые станции выбирают, если необходима большая производительность. Они менее шумны, но по цене дороже. Чем больше ступеней, тем дороже конструкция. Способны поднимать жидкость с 8 – 9 метров.

Насосная станция с вихревым насосом работает не глубже 7 метров, но создает сильный напор. Если источник воды находится далеко от дома, такое устройство подойдет для установки.

Канализационные станции устанавливают в тех местах, где невозможно выполнить самотечную систему. Это тяжелое оборудование с различными датчиками и несколькими насосами, входящими в состав.

Критерии выбора

На рынке насосного оборудования представлено огромное количество бытовых видов станций, которые отличаются по техническим характеристикам. Важно обратить внимание на следующие:

• мощность – есть модели от 500 до 2000 Вт;
• производительность зависит от мощности – чем она выше, тем больше воды способна откачать станция за единицу времени; для частного дома необходимо покупать устройство производительностью около 2000 л/час;
• объем гидроаккумулятора – может быть от 15 до 60 литров; чем больше емкость, тем реже будет включаться насос;
• наличие защиты от сухого хода и перегрева – такие функции иногда спасают устройства от сгорания;
• материалы изготовления корпуса и внутренних деталей – чугунные, стальные или пластиковые, в более дорогих моделях корпус и крыльчатка стальные.

Если необходимо ставить устройство близко к жилым помещениям, так как других вариантов нет, рекомендуется выбирать чугунный корпус – он лучше гасит звук, чем корпус из нержавеющей стали, хотя внешне стальные изделия выглядят привлекательнее. Внутри чугун покрыт защитным слоем от коррозии. Материал менее подвержен вибрациям, поэтому служит дольше, чем технопластик. Вдобавок ему не страшны механические повреждения.

Особенности установки и подключения

Перед началом монтажа выбирают место, где насосная станция будет находиться постоянно. Чаще всего это подвальное помещение, теплый сарай или приямок возле скважины. В любом случае платформа для установки должна быть прочной и ровной. Лучше всего для этого сделать бетонную подушку на некотором возвышении. В случае подтопления помещения насос будет в безопасности.

Бетонная плита и само устройство не должны соприкасаться со стенами дома, так как в процессе работы возникают вибрации – это приводит к разрушению несущих конструкций и обрушению.

Помещение должно отапливаться. Конденсат способен ускорить появление ржавчины на металле, а теплый воздух высушивает капли жидкости и сохраняет целостность.

Если для насосной станции будет сооружаться специальное углубление в земле – кессон, его делают ниже уровня промерзания грунта – около 2 м. Приямок выкапывают с расчетом на то, что  в нем будут работать люди, если придется ремонтировать устройство, поэтому тесным его делать не рекомендуется.

Не желательно устанавливать электрическое оборудование на специальной площадке внутри колодца. Вода может подняться высоко и затопить устройство, которое после этого работать не будет.

Вдобавок трудно ремонтировать что-то, находящееся внутри колодца. Вибрации, создаваемые поверхностной насосной станцией, постепенно разрушают бетонные стенки и стыки между кольцами.

Колодец быстрее выйдет со строя.

Стоимость насосных станций

Импортные аналоги стоят дороже – цены на насосные станции немецких, итальянских и японских производителей самые высокие. Это связано с использованием качественных материалов для изготовления корпуса и внутренних деталей. Среди импортных моделей можно найти практически бесшумные агрегаты.

Качественные изделия отечественных марок также достойны внимания. Если выбирать дорогие насосы российских производителей, можно рассчитывать на длительный срок работы и своевременный ремонт в сервисных центрах.

Источник: https://StrojDvor.ru/vodosnabzhenie/nasosnaa-stancia/

Принцип работы насосной станции

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.

Типовая конструкция насосной станции

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.

Принцип работы НС с гидроаккумулятором

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.

Так схематически можно изобразить принцип работы НС

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).

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.

Точная схема подключения с указанием основных узлов

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.

Причем насос, оснащенный встроенным эжектором, почти не реагирует на наличие песка в перекачиваемой воде.

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.

MARINA

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

Gardena 4000/5 Classic

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

Grundfos модель JP 2 PT

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.

Джилекс Джамбо

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.

AL-KO HWA

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.

Karcher

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.

АКВАРОБОТ

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.

Вихрь

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.

Беламос

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

Источник: http://PortalTeplic.ru/nasosi/princip-raboti-nasosnoj-stancii/

Как функционирует насосная станция — основные принципы работы

Пожалуй, важнейшей составляющей комфорта для обитателей загородного частного дома является качественное водоснабжение.

Традиционный способ решения этой проблемы заключается в устройстве водопровода, запитанного от водонапорной башни, однако, сегодня владельцы частных домов все чаще прибегают к более эффективным и независимым методам, связанным с применением автоматических насосных станций.

Именно это оборудование и станет предметом нашего разговора, в котором мы представим вашему вниманию информацию о принципах его работы, советы и предостережения касательно выбора станции, а также коротко расскажем о нескольких наиболее популярных на нашем рынке моделях.

Назначение и устройство насосных станций ^

Функцией насосной станции является подача воды в автономную водопроводную систему и поддержание давления в ней на заданном уровне.

Для этого может использоваться как вода, извлекаемая из скважины или колодца, так и привозная, для хранения которой используются специальные резервуары (бассейны).

В состав автоматической насосной станции входят следующие элементы:

• водозаборный патрубок с сеточным фильтром;
• обратный клапан;
• всасывающий трубопровод;
• насос с электродвигателем;
• управляющий элемент – реле давления или автоматика давления;
• эластичный (мембранный) бак-аккумулятор;
• манометр;
• устройство защиты насоса от сухого хода.

Принцип действия ^

На этапе монтажа бытовая насосная станция подключается к системе водоснабжения, а ее всасывающая магистраль с водозаборным устройством на конце опускается в колодец или другой источник воды.

Мембранный гидроаккумулятор устанавливается внутри дома и также подключается к водопроводу. После запуска станции насос заполняет всю сеть трубопроводов водой, доводит давление в ней до заданной величины, а затем отключается.

Работа двигателя насоса контролируется управляющим элементом, в качестве которого применяют реле давления или автоматику давления.

Эти устройства имеют различный принцип действия. Реле давления запускает насос в случае падения давления в системе до определенной отметки и останавливает его работу, как только давление достигнет максимального значения.

Автоматика давления реагирует на движение воды в трубопроводе.

Мембранный бак-аккумулятор представляет собой резиновую камеру, помещенную в герметичный металлический корпус, в котором с помощью обычного автомобильного насоса поддерживается определенное давление воздуха.

Во время работы станции резиновая емкость заполняется водой до тех пор, пока давление внутри нее не уравновесится давлением закачанного в бак воздуха.

Принцип работы насосной станции

Благодаря наличию упругой воздушной подушки, охватывающей резиновую камеру с водой, мембранный бак может выполнять две функции:

1. поддерживать некоторое время требуемый напор в системе водоснабжения без участия насоса, благодаря чему сокращается количество включений двигателя, во время которых он работает в самом тяжелом режиме;
2. амортизировать возникающие в момент запуска насоса гидроудары, препятствуя таким образом разрушению элементов трубопровода и запорной арматуры.

Выбираем насосную станцию ^

Прежде чем перейти к советам по выбору насосных станций, читателю следует ознакомиться с их основными характеристиками. Таковыми являются:

1. Максимальная глубина всасывания.

Характеризует предельное расстояние от оси насоса до расположенной ниже него поверхности воды в источнике. Указывается в метрах.

2. Нагнетаемое давление (напор).

Максимальное давление, развиваемое на выходе из насоса. Чаще всего указывается в метрах водяного столба. Для приблизительного перевода этой величины в атмосферы ее следует разделить на 10.

3. Производительность.

Подразумевается количество воды, перекачиваемое насосом за единицу времени при идеальных условиях, то есть когда насос не подключен к сети водоснабжения, а зеркало воды в источнике находится на уровне оси рабочего колеса насоса. Чаще всего указывается в л/мин или в куб. м/ч.

На сегодняшний день производится три разновидности станций:

1. С самовсасывающим насосом.

Глубина всасывания для насосов этого типа достигает 9-ти м, при этом они эффективно работают даже при неполном заполнении водой всасывающей магистрали и не боятся большого количества воздушных пузырьков в потоке воды. Недостаток – высокий уровень шума.

2. С многоступенчатым насосом.

Достоинством этих станций по сравнению с предыдущим типом являются более высокая производительность и низкий уровень шума, недостатком – высокая стоимость. Глубина всасывания для различных моделей составляет от 7 до 9 м.

3. С вихревым насосом.

По сравнению с вышеописанными данный тип насоса способен обеспечить больший напор (при аналогичной мощности), но имеет меньшую глубину всасывания и производительность.

Для выбора станции нужно знать величину напора, который она должна развивать, и ее производительность при этом напоре.

Требуемый напор определяют так: допустим, на дальней от насоса точке водоразбора мы хотим получить напор в 20 м.в.ст.

(метры водного столба) или 2 атм, при этом она находится на высоте 3 м относительно насоса, а гидравлическое сопротивление трубопровода между насосом и этой точкой водоразбора (методики расчета приведены в специализированной литературе) составляет 10 м.в.ст.

Таким образом, необходимый напор составит H = 20 + 3 + 10 = 33 м.в.ст. При этом мы хотим получить производительность на уровне 10 л/мин.

Объем гидроаккумулятора зависит от количества пользователей сети. Для 2-х человек будет достаточно 24-х литров, для 3-х или 4-х – 50-ти литров.

При использовании водоснабжения для бытовых нужд наилучшим вариантом будет станция с реле давления.

Если водой пользуются в течение длительного времени, например, для полива участка, лучше приобрести станцию с автоматикой давления.

Популярные модели ^

Мы составили мини-рейтинг самых популярных на отечественном рынке насосных станций, оптимальных по соотношению цена-качество.

Marina APM 100/25 ^

При мощности в 1100 Вт максимальная производительность насоса этой итальянской бытовой станции составляет 2,4 куб. м/ч.

Мы считаем, что это вполне приемлемые для загородного дома характеристики.

Благодаря специальному покрытию чугунного корпуса насоса его можно опускать в скважину на глубину до 25 м.

Стоимость станции – 12 тыс. руб.

Gardena 4000/5 Classic ^

Максимальная производительность этой станции составляет 3,5 куб. м/ч. При этом она довольно экономична: двигатель насоса имеет мощность в 0,85 кВт. Порадует покупателя и доступная цена – всего 9 тыс. руб.

Grundfos JP 2 PT ^

Данная модель предназначена для эпизодического применения на небольшом дачном участке.

Насос мощностью в 0,72 кВт способен поднять воду с глубины до 8 м, при этом его максимальная производительность составляет 3 куб. м/ч. Станция не предназначена для работы в регионах с жарким климатом. Цена – 8 тыс. руб.

AL-KO HWA 1300 F ^

Эта модель насосной станции предназначена для работы в скважине глубиной до 50 м.

Необходимые напор и производительность обеспечиваются насосом мощностью 1300 Вт. Модель снабжена реле давления и защитой от перегрева. Стоимость – 7,3 тыс. руб.

Karcher BP 4 Home & Garden ^

Надежная насосная станция от немецкого производителя, довольно популярна у отечественных потребителей.

Насос с электродвигателем мощность 0,95 кВт обеспечивает рабочую высоту в 8 м и производительность на уровне 3,8 куб. м/ч. Приблизительная стоимость оборудования составляет 11 тыс. руб.

Вихрь ACB-800/24 ^

Оптимальный вариант для небольшого одноэтажного дома или приусадебного участка площадью 0,6 – 1 Га с небольшим расходом воды.

Насос мощностью 0,8 кВт поднимает воду с глубины до 9 м, но имеет производительность всего 6 л/мин. Допускается эксплуатация станции при температурах наружного воздуха до 50 градусов. Покупка модели обойдется в 4,7 тыс. руб.

Belamos XK 08ALL ^

Насосная станция белорусского производства, обладает такими же, как и вышеописанная модель, характеристиками: мощность двигателя насоса – 800 Вт, максимальная производительность – 6 л/мин. Примерная стоимость – 4,9 тыс. руб.

Отзывы пользователей ^

Екатерина.

Более двух лет назад для водоснабжения дома и участка приобрели станцию Marina CAM 60/25.

Все это время оборудование проработало без единого отказа, единственная серьезная проблема возникла с баком-гидроаккумулятором, в котором быстро порвалась мембрана. Найти запасную для данной модели оказалось невозможным.

Вдобавок корпус бака быстро проржавел, так что в конце концов его пришлось заменить на бак от другой модели, для чего станцию пришлось немного переделать.

Александр.

Купил модель Grundfos MQ 3-45. Очень низкий уровень шума позволил установить оборудование в подполе дома. К недостаткам можно причислить высокую стоимость и повышенные требования к качеству воды (легко забивается песком и другими примесями). В целом работой модели очень доволен.

Иван.

Установил Джилекс Джамбо 60/35 П-24. Нравится и цена, и качество сборки. Производительность позволяет принимать душ одновременно с работой стиральной машинки. Напрягает отсутствие в комплекте обратного клапана, что, впрочем, характерно для всех моделей насосных станций.

Источник: http://pro8odu.ru/svojstva-vody/davlenie-vody/nasosnaya-stantsiya-printsip-raboty.html