Принцип работы насосной станции

Для чего нужна насосная станция

Жидкость поднимается на поверхность и направляется в систему водоснабжения с помощью погружного насоса, снабженного дополнительными устройствами. Возможно применение поверхностного насосного оборудования. Использование установки возможно при наличии неглубокой скважины. Это объясняется ограниченной высотой всасывания.

Внедрение насоса положительно сказывается на функционировании системы водоснабжения. Компактное оборудование предназначено для решения таких задач:

• добыча воды из источника и ее подача в водопроводную систему дома;
• выравнивание давления в трубах, предотвращение повреждения водопровода от гидроудара, возникающоге во время запуска системы;
• защита оборудования от самопроизвольного включения;
• хранение запасов воды, используемых при отключении электропитания.

Подача жидкости в систему водоснабжения из скважины происходит не при каждом открытии крана. Защитное реле и гидроаккумулятор отслеживают требуемую величину срабатывания. Снижение частоты включений продлевает срок службы двигателя моторной установки.

Технические характеристики

Независимо от глубины скважины (8,10, 15 или 20 метров) все насосные станции делятся на бытовые и промышленные. Для частного дома используются бытовые агрегаты. Однако они могут иметь разные эксплуатационные характеристики

Чтобы ваш агрегат соответствовал потребностям семьи в воде, а также параметрам гидротехнического сооружения, необходимо при выборе обращать внимание на следующие технические характеристики:

мощность оборудования, измеряемую в Вт;
производительность прибора в кубометрах в час (эта характеристика подбирается после определения потребности жильцов воде);
высота всасывания жидкости или максимальная отметка, на которую насос может поднять воду (эти характеристики зависят от глубины водозабора, например для скважин глубиной 15-20 метров нужен агрегат с показателем не менее 20-25 м, а для скважин глубиной 8 метров подойдёт прибор с величиной 10 м);
объём гидроаккумулятора в литрах (есть агрегаты объёмом 15, 20, 25, 50 и даже 60 л);
напор (в этой характеристике нужно учитывать не только глубину расположения водного зеркала, но и протяжённость горизонтального трубопровода);
дополнительные защитные функции не помешают (защита от «сухого хода» и перегрева);
важно также учитывать тип используемого насоса. Например, погружной насос монтируется в скважине, поэтому не шумит при работе, но его ремонт и обслуживание проводить сложнее

А агрегат поверхностного типа более прост в обслуживании и ремонте, но издаёт больше шума при работе.

Чтобы вам было проще выбрать подходящий для загородного дома агрегат, мы приводим примерные технические характеристики такого устройства:

мощность прибора должна быть в пределах 0,7-1,6 кВт;
в зависимости от размера семьи хватит станции производительностью 3-7 кубометров в час;
высота подъёма зависит от глубины скважины или колодца;
объём гидробака для одного человека равен 25 л, с увеличением членов семьи пропорционально должен возрастать и объём накопительной ёмкости;
выбор прибора по максимальному напору стоит делать с учётом глубины гидротехнического сооружения, протяжённости горизонтального трубопровода, ведущего от агрегата к дому, а также высоты дома (если на верхних этажах есть точки водопотребления: санузлы или ванные комнаты);
хорошо, если прибор будет иметь защиту от работы «на сухую»

Это особенно важно для гидротехнических сооружений, отличающихся нестабильным уровнем воды. Тогда насос не сможет выкачать всю воду и работать вхолостую;
кроме этого для насосной станции поверхностного типа понадобится защита от перегрева мотора

Всё дело в том, что в агрегатах погружного типа мотор постоянно находится в воде, поэтому эффективно охлаждается. А вот мотор поверхностной станции может легко перегреться и выйти из строя. Чтобы этого не произошло, нужна защита от перегрева, которая во время сработает и отключит насос.

Выбор места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м. Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить: 

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

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта.  При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна. При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 — 60 см или прокладывается на поверхности.

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода. Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно. 

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

Исправление погрешности в работе

Прежде чем приступать к более серьезному вмешательству в работу оборудования необходимо принять самые простые меры — прочистить фильтры, устранить протечки. Если они не дали результатов, тогда приступают к дальнейшим шагам, пытаясь выявить первопричину.

Следующее, что необходимо предпринять — настроить давление в баке гидроаккумулятора и отрегулировать реле давления.

Ниже приводятся самые распространенные нарушения в работе бытовой насосной станции, которые пользователь может попытаться решить самостоятельно. При более серьезных проблемах необходимо обращаться в сервисный центр.

Нарушение правил эксплуатации

Если станция беспрерывно работает, не выключаясь, вероятной причиной является неправильная регулировка реле — выставлено высокое давление выключения. А также случается, что двигатель работает, но станция воду не качает.

Причина может крыться в следующем:

• При первом запуске насос не был заполнен водой. Необходимо исправить ситуацию, залив воду через специальную воронку.
• Нарушена целостность трубопровода или образовалась воздушная пробка в трубе или во всасывающем клапане. Для обнаружения конкретной причины необходимо убедиться, что: приемный клапан и все соединения герметичны, по всей длине всасывающей трубы нет изгибов, сужений, гидравлических затворов. Все неисправности устраняют, при необходимости заменяют поврежденные участки.
• Оборудование работает, не имея доступа к воде (на сухую). Необходимо проверить, почему его нет или выявить и устранить иные причины.
• Засорен трубопровод — необходимо очистить систему от загрязнений.

Бывает, что станция очень часто срабатывает и выключается. Скорее всего это происходит из-за поврежденной мембраны (тогда необходимо заменить ее), или же в системе отсутствует требующееся для работы давление. В последнем случае необходимо измерять наличие воздуха, проверить бак на наличие трещин и повреждений.

Перед каждым запуском необходимо через специальную воронку залить воду в насосную станцию. Она не должна работать без воды. Если есть вероятность работы помпы без воды, следует приобретать насосы-автоматы, оборудованные контролером потока

С меньшей вероятностью, но может случиться, что открыт и заблокирован обратный клапан из-за попадания мусора или постороннего предмета. В такой ситуации придется разобрать трубопровод в районе возможного засорения и устранить проблему.

Неполадки в действии двигателя

Двигатель бытовой станции не работает и не издает шума, возможно, по следующим причинам:

• Оборудование отключено от питания или отсутствует напряжение в сети. Необходимо проверить схему подключения.
• Перегорел предохранитель. В таком случае нужно заменить элемент.
• Если не удается провернуть крыльчатку вентилятора — значит, ее заклинило. Необходимо выяснить почему.
• Повреждено реле. Его нужно попытаться отрегулировать или, если не удастся, заменить новым.

Неполадки в работе двигателя чаще всего вынуждают пользователя воспользоваться услугами сервисного центра.

Проблемы с напором воды в системе

Недостаточный напор воды в системе можно объяснить несколькими причинами:

• Давление воды или воздуха в системе выставлено на недопустимо-низкое значение. Тогда необходимо настроить работу реле в соответствии с рекомендуемыми параметрами.
• Трубопровод или рабочее колесо насоса заблокировано. Очистка элементов насосной станции от загрязнений, возможно, поможет решить проблему.
• В трубопровод попадает воздух. Проверка элементов трубопровода и их соединений на герметичность сможет подтвердить или опровергнуть эту версию.

Плохая подача воды бывает также обусловлена тем, что происходит втягивание воздуха из-за неплотных соединений водопроводных труб или уровень воды упал настолько, что при ее заборе закачивается воздух в систему.

Плохой напор воды может создавать ощутимый дискомфорт при использовании водопроводной системы

Гидроаккумулятор насосной станции

Гидроаккумулятор, являющийся функционально важным узлом насосной станции, представляет собой герметичную металлическую емкость, подключаемую к выходному штуцеру насоса.

Устройство гидроаккумулятора

Внутри бака имеется эластичная мембранная перегородка, изготавливаемая обычно из натуральной резины или искусственного бутилкаучука.

Мембрана делит резервуар на две камеры – воздушную и жидкостную. Сочлененное с гидроаккумулятором реле давления определяет давление воды в жидкостной камере бака и на основании полученных данных управляет работой насоса.

Материалом для изготовления гидроаккумулятора традиционно является сталь. Если мембрана имеет грушевидную форму, то вода контактирует только с ней, и, значит, возможность коррозии внутренних стенок бака полностью исключена.

Гидроаккумулятор с грушевидной формой.

1. Металлический бак.2. Ниппель для подкачки воздуха.

3. Грушевидная мембрана.4. Штуцер для подключения к насосу.

Если используется плоская мембрана, разделяющая резервуар на две части, то на его металлические стенки наносят защитное полимерное покрытие.

Снаружи бак из низкоуглеродистой стали защищает от атмосферной влаги эмалевое покрытие. Если предполагается устанавливать насосную станцию за пределами отапливаемого помещения, то следует отдать предпочтение гидроаккумулятору из нержавейки.

Гидроаккумулятор из низкоуглеродистой стали, покрытый эмалью.

Гидроаккумулятор из нержавеющей стали.

Назначение и принцип действия гидроаккумулятора

Жидкостная камера заполняется водой, под действием создаваемого ей давления эластичная перегородка деформируется. При падении давления в результате расхода воды пользователями мембрана распрямляется, и происходит выброс новой порции жидкости из бака.

Таким образом, гидроаккумулятор обеспечивает подачу воды к точкам водоразбора даже при неработающем насосе. Более того, он ограничивает число включений насоса. Внутри резервуара хранится определенный запас жидкости, а потому нет необходимости включать насос каждый раз, как вы открываете кран.

Обычно расход воды из гидроаккумулятора до повторного наполнения составляет половину его полного объема. Например, из 20-литрового бака можно спокойно выкачать 10 л воды, не включая при этом насос. А чем реже последний включается, тем дольше прослужит.

Некоторые поверхностные насосы допускают большую частоту запусков – до 30-100 раз в час. Однако частые пуски/остановки существенно снижают срок службы электродвигателя – ресурс отдельных узлов устройства вырабатывается преждевременно. Идеальным с этой точки зрения вариантом считается, когда число включений/выключений насоса не превышает 10-20 раз в сутки.

Гидроаккумулятор не только создает давление в водопроводной сети дома, служит ограничителем числа повторно-кратковременных включений насоса, хранит в себе запас воды. Еще он позволяет избежать гидравлических ударов – резких скачков давления в системе.

Как выбрать объем гидроаккумулятора

Объем гидроаккумулятора может варьироваться в зависимости от модели от 8 до 100 и более литров. Выбор размера гидробака зависит от суммарного водопотребления, глубины скважины, длины трубопровода и параметров насоса. Совместно с насосами мощностью до 1.2 кВт рекомендуется использовать гидроаккумуляторы емкостью 20-24 л, для насосов мощностью 1.5-2 кВт больше подойдут баки на 50-60 л.

Какой объем можно считать оптимальным? Чем больше, тем лучше, но до определенных пределов. Теоретически, чем больше объем гидроаккумулятора, тем надежнее защищен насос от частых запусков. Однако практика показывает, что увеличение объема резервуара до 100-200 л очень часто приводит к снижению комфортности пользования водопроводом: пользователь вынужден мириться с тем, что напор воды, льющейся из крана, плавно снижается.

Пользователи, имеющие большой опыт эксплуатации насосных станций, единодушны во мнении, что наиболее удобен гидроаккумулятор объемом 16-24 л. Следует иметь в виду, что при необходимости вы всегда сможете подключить к водопроводной магистрали дополнительный гидроаккумулятор нужного вам объема.

Насосные станции для водоснабжения частного дома: принцип работы

В современных насосных станциях для подачи воды установлены гидроаккумуляторы, которые представляют собой емкость цилиндрической формы, разделенную на две части эластичной мембраной. Одна часть емкости в заводских условиях заполнена газом. В этой камере создано определенное давление.

При включении насоса вода попадает во вторую часть гидроаккумулятора. Емкость постепенно заполняется, мембрана растягивается, сжимая газ во второй части еще больше. Таким способом в системе водоснабжения частного дома (дачи) создается давление. Его величина контролируется датчиками реле давления. При достижении порогового значения (порядка 2-4 атм) датчики подают команду на отключение насоса. Пока в системе краны не открыты,  давление стабильно, насос больше не работает.

Принцип работы насосных станций: подкачка воды по мере необходимости в специальный резервуар — гидроаккумулятор

Где-то открывается кран. Вода в него поступает из гидроаккумулятора, в котором по мере расхода понемногу падает давление. При достижении нижнего порога срабатывает второй датчик, который дает команду на запуск насоса, вода снова начинает поступать, выравнивая давление. После того, как кран закрыт, насос работает еще какое-то время, потом отключается.

Таким образом в системе поддерживается стабильное давление. Это значит, что вы можете использовать в доме любую технику — и стиральную и посудомоечную машину и водонагреватель. При желании можно организовать автоматизированный полив участка или газона.

Устройство и принцип работы насосной станции

Отличается ли чем-нибудь насосная станция от обычного электронасоса и, если да, в чем ее преимущества?

Во-первых, насосная станция способна обеспечить хороший напор, необходимый для полноценного снабжения водой дома и участка.

Во-вторых, система эта полностью автоматизирована и может работать без постоянного контроля со стороны владельца – один раз смонтировал, и можно не вспоминать о ней, пока не придет срок профилактического осмотра и проверки.

Осознанный выбор насосной станции будет невозможен, если не уделить должного внимания ее устройству и базовым составляющим.

Основными конструкционными элементами насосной станции являются соединенные между собой поверхностный насос и гидроаккумулятор (напорный гидробак), а также автоматическое реле давления, управляющее работой насоса. Для автономного функционирования системы этого недостаточно

Но о назначении и устройстве дополнительных компонентов мы поговорим чуть позже, сейчас же сосредоточим свое внимание именно на основных элементах конструкции

Устройство насосной станции

1. Электрический блок.2. Выходной штуцер.3. Входной штуцер.

4. Электродвигатель.5. Манометр.6. Реле давления.

7. Шланг соединяющий помпу и ресивер.8. Гидроаккумулятор.9. Ножки для крепления.

«Сердцем» насосной станции является насос. Конструкционный тип используемого насоса может быть практически любой – вихревой, роторный, винтовой, осевой и т.д. – но для бытового водоснабжения, как правило, используют насосы центробежного типа, отличающиеся простотой конструкции и высоким КПД.

Второй важный конструкционный элемент насосной станции – гидроаккумулятор – представляет собой, по сути, накопительный бак (что собственно и следует из его названия). Однако назначение гидроаккумулятора заключается не только в накапливании закаченной воды.

Без этого элемента насос бы включался/выключался слишком часто – каждый раз, когда пользователь повернет кран на своем смесителе. Отсутствие гидроаккумулятора негативно сказалось бы и на напоре воды в системе – вода то текла бы из крана тонкой струйкой, то хлестала бы слишком бурным потоком.

Как насос, гидроаккумулятор и реле давления, собранные воедино, способны в автоматическом режиме обеспечивать нас водой?

Разберемся в принципе действия насосной станции.

Насос при включении начинает закачивать воду, заполняя ею накопительный бак. Давление в системе при этом постепенно возрастает. Работать насос будет до тех пор, пока давление не достигнет верхнего порогового значения. При достижении заданного максимума давления сработает реле, и насос выключится.

Что произойдет, когда пользователь откроет кран на кухне или начнет принимать душ? Водопотребление приведет к постепенному опорожнению гидроаккумулятора, а значит, и к снижению давления в системе. Когда давление упадет ниже установленного минимума, реле автоматически включит насос, и он начнет вновь закачивать воду, компенсируя ее расход и нагнетая давление до верхнего порогового значения.

Верхний и нижний пороги, при которых срабатывает реле давления, устанавливаются на заводе. Пользователь, однако, имеет возможность внести небольшие коррективы в работу реле. Необходимость в этом может возникнуть, например, если требуется увеличить напор воды в системе.

Благодаря тому, что насос, входящий в состав насосной станции не работает непрерывно, а включается лишь время от времени, износ оборудования минимализирован.

Небольшое видео показывающее принцип работы насосной станции:

Рекомендации по монтажу и эксплуатации

Чтобы уменьшить количество проблем в работе насосной станции, важно правильно выполнить монтаж оборудования, а также соблюдать рекомендации по эксплуатации и техническому обслуживанию устройства. Необходимо отрегулировать насосную станцию в соответствии с техническими характеристиками источника и требующимся напором воды

Нормативы давления в системе водоснабжения частного дома и способы достижения необходимых параметров напора приведены в предложенной нами статье. Советуем ознакомиться с полезным материалом.

Вот несколько важных моментов:

1. Чтобы предотвратить вакуумное сжатие водоподающей магистрали, рекомендуется использовать либо металлические трубы, либо достаточно жесткие трубы ПВХ, либо армированный на разрежение шланг.
2. Все шланги и трубы следует монтировать ровно, избегая деформации и перекручивания.
3. Все соединения необходимо уплотнить и загерметизировать, а также регулярно проверять их состояние во время профилактических осмотров.
4. Не стоит пренебрегать установкой обратного клапана на водоподающий шланг.
5. Насос следует защитить от загрязнения с помощью фильтра.
6. Глубина погружения шланга, ведущего к насосу, должна точно соответствовать рекомендациям специалистов.
7. Насосную станцию следует устанавливать на ровном и прочном основании, с использованием резиновых прокладок, чтобы погасить влияние вибрации при работе насоса.
8. Чтобы предотвратить работу насоса без воды необходимо установить специальный автоматический выключатель.
9. В помещении, где установлена насосная станция, следует поддерживать правильный режим температуры (5-40 градусов) и влажности (не более 80 %).

Проверку состояния насосной станции рекомендуется выполнять не реже раза в три месяца. Отдельно следует проверять показания и настройки реле давления.

Еще один важный профилактический шаг – стравливание воздуха, который выделяется из воды и заполняет часть объема вкладыша в гидробаке. На крупных емкостях для этого имеется отдельный краник. Чтобы удалить ненужный воздух из мембраны маленького бака, придется несколько раз подряд наполнить его и полностью слить воду.

Вопросы о Олимпосе

Виды применяемых насосов

Насосные станции водоснабжения для частного дома с комплектацией производителя имеют поверхностный гидронасос, у которого чаще всего есть внутренний или наружный эжектор. Гидроаккумуляторы применяются с погружаемым насосом.

Когда действие сочетается с гидростанцией, величина мембранного бака бывает меньше, чем у гидробаков для подстанций с погружаемыми насосами. Такое случается из-за того, что погружаемые водяные конструкции обладают меньшей величиной возможных за 60 минут включений/выключений, нежели у водонасоса на поверхности.

Модели с внутренним эжектором

Внутренний эжектор может проводить подъем жидкости с маленькой глубины — не более восьми метров. Но даже при такой работе обеспечивается мощный напор — он больше 45 метров. Можно не страшиться проникновения воздуха, заполнять конструкцию водицей перед действием не нужно.

Вначале конструкция прокачивает воздух, вследствие чего начинается подачка воды. Эти приборы производительны и надежны, но имеют небольшой минус — это громкий шум. Монтировку гидронасоса рекомендуется осуществлять в звукоизолированной комнате.

Модели с внешним эжектором

Когда у скважины имеется глубина от 24 до 55 метров, стоит обустроить насосную станцию с наружным эжектором. Когда идет качка жидкостей из глубокой скважины эжектор погружается внутрь, словно элемент отборного узла.

К узлу подсоединяются установочные трубки — напорная и втягивающая. По напорной трубке проходит водичка в эжектор, устраивается место разрежения в камере всасывания, другая трубка помогает водичке со дна подняться вверх. Преимущество водонасоса с наружным эжектором — в малом потреблении электроэнергии, а коэффициент полезного действия набирает только 35-50%.

Погружной тип насосов

Погружной водяной насос для частного дома хорош тем, что почти не издает шума, забор жидкости осуществляется с разной глубины и при нормальном отдалении жилой постройки от скважины. С погружаемым насосом мелкие подтеки трубопровода и воздушный подсос могут быть не страшны.

Стоимость такого приспособления довольно высока. Погружной тип нуждается в чистой воде, поэтому стоит установить прочную фильтрованную систему, помня о регулярной ее очистке. Недостаток погружной конструкции водоснабжения для дома — монтаж насосной станции затруднен обязательным подъемом приспособления наружу.

Как выбрать?

Но в любом случае есть: Всасывающий трубопровод, который опускается в скважину или колодец.

В колодце на стенке крепят полочку, в случае со скважиной углубляют приямок. Вниз установить кольцо с дном, сверху — кольцо с крышкой.

Перед тем как первый раз запустить установку с поверхностным насосом, необходимо заполнить водой рабочую часть системы.

Самым главным благом цивилизации, которым хозяева стремятся оборудовать свой загородный дом, является система водоснабжения. Выбор схемы установки В зависимости от глубины гидротехнического сооружения может использоваться одна из двух схем подключения насосной станции В зависимости от глубины гидротехнического сооружения может использоваться одна из двух схем подключения насосной станции: однотрубная схема подходит в том случае, когда подъём воды осуществляется с глубины не более м; двухтрубная схема используется в случае перекачки воды из скважины или колодца глубиной более 10 м. Трубопроводы водоснабжения должны проходить либо ниже глубины промерзания почвы, либо быть соответствующим образом утеплены. Этот способ установки насосной станции хорош тем, что если все сделано верно, работает система без проблем.

Для регулировки давления включения предназначен винт Р, для регулировки отключения винт ДР. Если есть необходимость, воздух надо подкачать при помощи компрессора или автомобильного насоса. Воду заливают, пока та не начинает вытекать, и тогда плотно прикрывают вентиль.

Если соединение есть, сделать желательно смотровой колодец. В отдельно стоящем здании, расположенном над устьем скважины или колодцем.

Основные схемы установки и подключения

Конец трубы помещается в колодец или скважину. Насосная станция дает следующие преимущества: Повышает эффективность системы водоснабжения. Такая схема является несколько затруднительной по доступу к станции. В том случае, если забор воды делается из речки, озера или пруда, ее необходимо применять только для хозяйственных нужд или полива.

При применении поверхностного насоса, в скважину устанавливают пластиковую водопроводную трубу. Можно еще закрепить ножки более надежно при помощи анкерных болтов. Возможно строительство крупногабаритных кессонов, в которых допускается размещать насосное оборудование. Соединять их лучше всего при помощи пятивыводного штуцера, который монтируется в напорный трубопровод в удобном месте.
Как быстро запустить насосную станцию. Фильм снят экшн камерой Bravis A3

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Выполнение обвязки насосного оборудования:

Видео #2. Подробный обзор установки в кессоне:

Видео #3. Подключение агрегата к скважине-игле:

Разобравшись в устройстве и принципах работы поверхностного насосного оборудования с установкой можно справиться без проблем. Нужно выбирать качественную технику, соблюдать правила его эксплуатации, своевременно выполнять техническое обслуживание. Соблюдение этих условий обеспечит корректную работу агрегата и бесперебойную подачу воды.

Пишите, пожалуйста, комментарии в блок-форме, находящейся под текстом статьи. Расскажите о том, как устанавливали и подключали насосное оборудование для автоматической откачки воды. Делитесь с посетителями сайта полезными для них технологическими тонкостями.