Насосные станции и установки

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.

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.

Центробежные насосы способны работать на больших глубинах и с жидкостями, имеющими разную температуру.

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

Принцип работы системы без гидробака

Перекачивающее воду оборудование работает одинаково: забирает жидкость в источнике – скважине, колодце – и перекачивает ее в дом, к точкам водоразбора. Насос может быть как погружным, так и поверхностным.

Роль соединяющих магистралей выполняют трубопроводы из полипропиленовых труб или гибких шлангов. Таким же образом вода подается в баню, гараж, летнюю кухню, бассейн.

Чтобы водой можно было пользоваться осенью или ранней весной, рекомендуется утеплить скважину, а трубы зарыть на глубину 70-80 см – тогда жидкость не замерзнет и во время заморозков

Разница касается в применении дополнительных устройств, таких как гидроаккумулятор, реле давления и пр. Устанавливать насосное оборудование без средств контроля и регулировки крайне опасно – в первую очередь для самой же техники.

Простейший образец оборудования для обеспечения жителей дачи водой в летний период – садовый насос AL-KO. С помощью него можно полить растения, организовать душ, наполнить бассейн водой

Если необходимо большое количество воды или более стабильная подача, в схему включают еще один важный элемент – накопительный бак. Сначала вода поступает в него, а уже затем – к потребителям.

При использовании бытовых насосов объем жидкости обычно составляет от 2 до 6 м³/ч. Этого количества обычно хватает, если станция подключена к колодцу или скважине и обслуживает дачный дом.

Управление функциями насоса осуществляется с помощью реле давления, отвечающего за регулировку напора. Для контроля легче всего установить манометр, которым обычно комплектуется автоматика насосных станций.

При отсутствии гидроаккумулятора реле давления подключают прямо к насосной станции или интегрируют вместе с реле сухого хода в трубопровод

Кроме оборудования для перекачки воды потребуется электрический кабель, точка подключения к сети и заземляющие клеммы. Если готовое решение не удовлетворяет запросам, детали станции можно приобрести отдельно, а затем собрать уже на месте монтажа. Главное условие – соответствие элементов системы по характеристикам.

Классификация

Все станции водоснабжения можно разделить на несколько видов в зависимости от тонкостей работы трёх основных систем, которые описаны выше и показаны на фото. К ним относятся насос, датчик управления и гидроаккумулятор.

По типу используемого насосного приспособления все станции делятся на такие виды:

• Поверхностные. У них насос установлен на одной раме с гидроаккумулятором и монтируется на поверхности. Однако встречаются модели, у которых используется раздельная компоновка насоса и гидроаккумулятора.
• Погружные. Мотор этих насосных приспособлений устанавливается в скважине.

По типу гидроаккумулятора насосные станции делятся на два вида:

• Открытые – это приспособления с накопительным резервуаром, в котором давление не более 1 атм. Вода из такого бака подаётся к потребителю самотёком. Для этих целей можно использовать любую ёмкость или бочку, которую можно установить на чердаке дома или дачи.
• Закрытые – это модели с герметичным накопительным баком, укомплектованным резиновой мембраной. В таком резервуаре поддерживается давление в пределах 2-5 атм. Схема монтажа этого бака позволяет выполнять его установку даже в подвале, ведь давление вытолкнет воду к потребителю даже вверх.

Также все насосные станции классифицируются по типу управляющего датчика на следующие виды:

• Автоматические устройства работают с датчиком давления, который позволяет отслеживать давление в гидроаккумуляторе. Это самый надёжный вариант, поскольку он защищает гидробак от перелива и гарантирует подачу жидкости без задержек.
• Полуавтоматические станции могут работать с механическим устройством поплавкового типа. Они укомплектовываются только накопительным баком.
• Ручные агрегаты работают вовсе без датчика и также комплектуются накопительным баком.

Принцип работы насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало. По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование.

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой.

Как разобрать и почистить реле давления РДМ-5

Казалось бы, что может быть проще в бытовой насосной станции, чем реле давления? Однако случается, что и оно достаточно быстро выходит из строя: насос перестает отключаться при достижении максимального установленного давления выключения или, например, реле давления не включает насос до тех пор, пока из гидрофора не вытечет вся вода. Что же делать? Нужно ли менять реле давления, или можно наладить старое?

В ряде случаев со временем могут сбиться настройки реле, и достаточно лишь отрегулировать пружины должным образом. Если опыта в этом нет, лучше ничего не крутить, а обратиться в сервис к специалистам.

Процедура ремонта реле давления, как правило, сводится к его очистке. Но как почистить реле насоса и нужно ли для этого его отсоединять, или можно выполнить всю процедуру, просто сняв крышку? Для того, чтобы ответить на эти вопросы, следует знать устройство и иметь представление о принципе работы реле давления.

Вообще реле давления насосной станции может несколько лет работать без каких-либо сбоев, тем не менее из-за некачественной воды, повышенной влажности и перебоев напряжения поломки все же случаются, и если их не устранить вовремя, то можно поплатиться двигателем насоса или, если повезет, обойтись лишь заменой лопнувшей мембраны гидрофора.

В случае с содержащей много железа и жесткой водой происходит постепенное «забивание» прохода рабочей камеры, диаметр которого около 5 мм.

Время от времени нужно разбирать реле давления и чистить рабочую камеру

Рано или поздно это приводит к тому, что реле давления перестает включаться или же совсем перестанет выключаться, в результате чего насосная станция может работать без отключений. Для того, чтобы исправить ситуацию, следует прочистить засорившийся проход или полностью саму камеру реле давления в случае сильного загрязнения.

Чтобы приступить к выполнению данных процедур, нужно обязательно отсоединить реле от электрической сети и, открыв кран, сбросить излишнее давление в системе. В нашем случае мы имеем дело с реле РДМ-5. Вскрываем крышку реле, выкрутив отверткой фиксирующую крышку пробку.

Перед тем как снять реле давления, необходимо отсоединить от него кабели и открутить накидную гайку ключом «на 17».

Засорившийся проход реле давления легко чистится любым не острым предметом, дабы не нанести вред резиновой мембране. Лучше сразу выкрутить все 4 винта на обратной стороне реле давления, снять фланец, мембрану, металлическую пластинку с двумя ушками и тщательно почистить и промыть их и рабочую камеру.

Видно, что под пружинами одна сторона пластины сильно поднята вверх, и никакими усилиями выровнять ее вручную оказалось невозможным. До тех пор, пока не была вскрыта камера с мембраной реле давления.

Теперь пластина вернулась в свое первоначальное положение, что видно на фото ниже.

На фото четко видна еще одна третья пружина, похожая на булавку, которая одной стороной крепится защелками на пластмассовом основании реле, а другой — к той самой пластине. Про нее мало кто говорит, но из-за износа пластмассовых защелок также могут возникнуть проблемы в работе реле давления по причине самопроизвольного смещения пределов включения-выключения.

Чистка реле давления РДМ-5 оказалась выполнена в считанные минуты. Осталось только собрать реле в обратном порядке, уплотнив перед монтажом резьбу специальным герметиком или фум-лентой.

Встречается и другая причина нестабильной работы реле давления — повышенная влажность в месте установки насоса с автоматикой, что является причиной подгорания и окисления контактов реле. При этом рале давления включается с некоторой задержкой или при легком постукивании корпуса реле рукой. Чтобы убедиться, что причина, по которой не включается реле давления насосной станции, кроется именно в этом, не обязательно полностью разбирать реле, достаточно лишь снять крышку. Увидели белый налет или капельки жидкости на металлических деталях — велика вероятность подгорания контактов.

Если после чистки реле давления станция все равно продолжает работать нестабильно, качает рывками и наблюдаются резкие скачки давления, то следует проверить обратный клапан, а также давление воздуха в гидрофоре, которое должно быть ниже настроенного давления включения РДМ-5 примерно на 0,2-0,3 бара. При меньшем давлении в гидробаке его нужно подкачать автомобильным насосом. Если при нажатии из ниппеля потечет вода, значит нужно менять мембрану гидроаккумулятора.

Лопнувшая мембрана гидроаккумулятора насосной станции

Определение места для станции водоснабжения

При подборе площадки для водонасоса, нужно учесть все характеристики его эксплуатации. Каждые пять метров горизонтальной трубки между водоисточником и гидронасосом понижают ее всасывающие особенности на полтора метра. Гидронасос автономного снабжения располагается на цокольном этаже или в утепленной для него комнате.

Для стационарного наружного прибора стоит установить кессон, а укладку его напорной трубы до дома поместить на такой глубине под землей, чтобы холод и заморозки ее не доставали. Если же гидронасос используется только летом на дачном участке, магистрали погружаются на длину меньше 30-50 см, а могут и вовсе остаться на земле.

Если гидронасос устанавливается в жилище, можно не страшиться зимних холодов и замерзания системы. Если есть вариант бурения в здании, действо сократит длину магистральных труб. При выборе площадки гидронасоса, стоит учитывать пределы температуры, указанные в инструкции к прибору.

Есть ли смысл отказываться от гидроаккумулятора

При проектировании системы подачи воды в дом необходимо учитывать такие факторы, как количество потребителей, объем перекачиваемой жидкости, ресурс колодца или скважины. Если вода требуется на постоянной основе и в большом количестве, то без гидроаккумулятора просто не обойтись.

Насосная станция с гидробаком обеспечивает беспрерывную подачу воды в дом, а если вдруг произойдет отключение электроэнергии, то запаса жидкости хватит, чтобы закончить свои дела. Объем бака выбирают, исходя из потребностей.

Средний объем для бытового применения – 25-50 л, но для частого использования лучше сразу приобретать бак на 100-200 л или включать в схему накопитель в качестве дополнения.

Гидроаккумулятор выполняет несколько важных функций: стабилизирует давление воды в системе, предохраняет оборудование от гидроударов, увеличивает срок эксплуатации насоса

В системе с гидробаком включение насоса производится только по необходимости, здесь же он будет включаться каждый раз, когда кто-то откроет кран с водой или захочет полить цветы. Двигатель из-за частой активизации быстрее выходит из строя, да и насос приходится ремонтировать или менять чаще обычного.

Схема подключения насосной станции без гидробака. Поверхностный насос установлен в подвале, подача воды осуществляется через всасывающий трубопровод, опущенный в колодец (скважину) (+)

Однако производители не отказались от моделей без гидробака, потому что они востребованы. Чаще всего ими интересуются владельцы дачных участков, которые используют систему водоснабжения только в летний период – для отдыха, выращивания овощей или цветов.

Рассмотрим ситуации, при которых можно обойтись одним насосом, без гидроаккумулятора:

Насос можно использовать для транспортировки жидкости из колодца, скважины и даже пруда или бассейна. Напор и степень очистки воды большого значения не имеют. Если требуется ежедневный полив больших площадей, в целях экономии кроме воды из колодца рекомендуется использовать и накопительную емкость. Для наполнения бака, из которого производится подача воды в шланги системы капельного полива, достаточно установки обычного насоса – погружного или поверхностного. Когда воду используют только для одного крана, обслуживающего небольшой дачный домик, устанавливать насосную станцию не обязательно.

Таким образом, если нет необходимости в большом количестве воды, которая должна подаваться стабильно, постоянно и иметь запас, можно обойтись и обыкновенным насосом-автоматом. В остальных случаях необходим гидроаккумулятор.

Основные типы КНС

Размеры бытовых КНС могут варьироваться от очень маленьких до огромных. Так как такие системы могут располагаться аккурат за сливным баком, выводя жидкости непосредственно в необходимом направлении (например, бытовые насосные станции Grundfos Sololift2), так и иметь вид цистерны, с объёмом в несколько десятков кубометров, горизонтально вкопанной в землю.

Помимо размера, КНС различаются по ряду других параметров:

1. Тип установки: горизонтальные, вертикальные, имеющие автоматические насосы.
2. Тип расположения: наземные, заглублённые, частично заглублённые.
3. Тип управления системой: дистанционное, автоматическое, ручное.

Типы управления

1. Дистанционное. Данные проводимого мониторинга поступают на удалённый пульт управления. Диспетчер принимает сам решение, которое необходимо предпринять.
2. Автоматическое. Управление очистительной системой происходит в постоянном автоматизированном режиме, с помощью специальных датчиков, расположенных на корпусе системы или недалеко от неё.
3. Ручное. Контроль над оборудованием и системой в целом производит обслуживающий персонал. Они же контролируют заполняемость резервуара.

Тип канализационных стоков

1. Промышленные. Данный вид очистительного оборудования производится из специального прочного материала, которое способно выдержать химическое или термическое воздействие.
2. Хозяйственно-бытовые. Установка канализационной насосной станции, рассчитанная для функционирования в стандартных условиях.
3. Ливневые. Такие системы оснащены дополнительным оборудованием для очистки.
4. Осадочные. Такая станция, в основном, используется в промышленных зонах, дополнительно обрабатывая осадочные отложения.

Сборка и подключение

Чтобы первый запуск и дальнейшая эксплуатация системы водоснабжения прошли нормально, необходимо правильно выполнить установку и подключение насосной станции. Прежде всего,  нужно выбрать подходящее место для станции. Это может быть подвал загородного дома, пристройка к дому или отдельно стоящее сооружение, а также кессон. Если вы монтируете станцию в подвале, то помещение нужно хорошо утеплить и звукоизолировать. Пристройку или отдельную постройку также стоит хорошо утеплить. Монтаж кессона проводят так, чтобы его дно располагалось на 2 м ниже поверхности земли.

После этого можно выполнять подключение к скважине или колодцу. При этом в зависимости от глубины гидротехнического сооружения может реализовываться двухтрубная или однотрубная схема подключения. Мы рассмотрим более сложный двухтрубный вариант подключения:

1. На эжекторе, которым должна быть укомплектована станция, качающая воду со скважины или колодца глубиной более 10 м, находим один из трёх патрубков. Он должен находиться на нижней части детали. На него крепим сетку грубой фильтрации.
2. На раструб находящийся в верхней части эжектора, надеваем сгон диаметром 3,2 см.
3. После этого необходимо подобрать сгон под диаметр трубопровода. Иногда для этого необходимо использовать несколько деталей с переходниками.
4. На выходное отверстие сгона ставим бронзовую муфту. Она позволит выполнить переход к водопроводной трубе из полиэтилена. При этом все соединения герметизируем при помощи пакли или специальной пасты.
5. Теперь от скважины до дома необходимо выкопать траншею, дно которой будет находиться ниже точки промерзания почвы. В траншею укладываем трубопровод.

1. На выпуске обсадной колонны из скважины монтируем оголовок. Вместо него можно использовать колено с плавным изгибом.
2. Для присоединения эжектора к трубам водоснабжения понадобится муфта.
3. Второй конец трубы перед опусканием в скважину пропускаем через колено под углом в 90 градусов.
4. После этого при помощи монтажной пены герметизируем пространство. Трубу стыкуем с угловым переходником и наружной частью водопровода.
5. Оголовок закрепляем на выпуске колонны при помощи армированной липкой ленты.

Механические или электронные реле

Реле давления воды для насоса бывают двух разновидностей: механические и электронные. Механические модели намного дешевле, поэтому предпочтение, как правило, отдается именно им, а электронные с удобной автоматикой, хоть и проще в процессе эксплуатации, но менее популярны.

Помимо этого, механическая конструкция способна поддерживать в системе комфортный напор. Главная характеристика такого устройства — номинальное рабочее давление, которое варьируется в пределах 1,5-6,0 бар.

Однако у электронных приборов имеются несколько существенных преимуществ:

1. Постоянная регулировка давления насосной станции за счет подвинчивания пружин остается в прошлом. Настраивать и регулировать реле давления электронного типа после монтажа не нужно.
2. Установить электронный прибор очень просто. С этим делом справится даже новичок без особых навыков и специального образования.
3. Срок эксплуатации почти такой же, как у долговечной механической модели.

Стоимость электронного приспособления регуляции напора составляет 2 000-4 000 рублей. Если потратить немного времени на обход нескольких точек продаж, то можно приобрести качественной устройство по справедливой цене. Сильно экономить тоже не стоит, так как высока вероятность, что дешевый механизм быстро выйдет из строя.

Имеет ли смысл переплачивать за автоматику ↑

Автоматическое управление призвано выполнять две функции: поддерживать заданное давление в водопроводной сети и обеспечивать защиту оборудования.

• Стабильность давления  обеспечивается включением и выключением насоса при его падении и нормализации и действием пневмомембраны. Существует несколько типов управления, от простейших реле давления до сложных микропроцессорных устройств, точно выдерживающих необходимые параметры.
• Защита может понадобиться от «сухого хода», когда источник иссяк, от перегрева, нестабильного напряжения. Более других нуждаются в ней центробежные скважинные насосы, работающие в экстремальных условиях. Продвинутые дорогие модели оснащены комплексной встроенной защитой. Датчик и автоматика сухого хода могут быть установлены и независимо от насоса.

Дополнительное оборудование насосной станции, в том числе автоматика

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin