Скважинные насосные станции – принцип работы, преимущества
Если воду нужно забирать с глубины от 10 до 80 м, нужно использовать погружные насосные станции. Другим способом не удастся добыть воду с такой глубины. Такие устройства монтируются прямо в скважину, размещаются на определенной глубине. Погружные насосы защищены специальными встроенными механизмами от так называемого «сухого хода».
Основные преимущества:
- Простота установки;
- Оборудование системы выполняется на земле. Это в значительной степени облегчает выполнение ремонтных работ и обслуживания;
- Разобраться с функционированием оборудования не составит никакого труда;
- Средний показатель уровня давления составляет 1,5 атмосферы. Этого хватит для подачи воды на второй этаж.
Отдельные разновидности устройств разрабатываются специально для удобства оснащения загородных земельных участков.
Опытные специалисты рекомендуют владельцам дачных участков устанавливать центробежные модели
Мощность погружного насоса является одним из основных контрольных параметров, на которые необходимо обращать свое внимание при выборе подходящего приспособления для добычи воды из скважины. Для бытового применения устанавливаются погружные насосы, работающие на глубине до 80 м
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.
Напорно-расходная характеристика центробежного насоса H=f(Q) существенно нелинейна (напор быстро падает) в области больших расходов Q. Этого недостатка лишены центробежные многоступенчатые агрегаты, отличающиеся повышенной мощностью, большими максимальными расходами, малошумностью, позволяющей устанавливать оснащенные ими станции непосредственно внутри дома.
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). Напорно-расходная характеристика вихревого насоса H=f(Q) строго линейна во всем диапазоне изменений расхода Q.
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.
Монтаж насосной станции
Принципиальной разницы между установкой насоса и насосной станции нет, поэтому мы покажем вам примеры установки на примере насоса.
Всасывающий трубопровод
Всасывающий трубопровод — наиболее ответственный участок для системы с поверхностным насосом. Ошибки при выборе диаметра трубы и монтаже на этом участке наиболее критичны для нормальной работы насоса.
В качестве всасывающего трубопровода рекомендуется использовать жесткие металлические или пластиковые трубы, а так же несминаемые гибкие армированные шланги. При монтаже старайтесь минимизировать количество резких сужений, расширений и поворотов всасывающего трубопровода.
Ключевые параметры всасывающей магистрали (рисунок ниже):
- Нвс.факт — высота всасывания фактически (расстояние по вертикали от поверхности воды в источнике до входного отверстия насоса);
- L — общая длина всасывающего трубопровода;
- dвс. — внутренний диаметр всасывающего трубопровода.
Монтаж насоса, насосной станции
ВАЖНО!
При монтаже магистрали трубопровода необходимо обеспечить непрерывный уклон трубы от насоса к источнику водозабора не менее 1 градуса, для исключения скопления пузырьков воздуха и образования воздушных пробок.
Монтаж насоса, насосной станции 2
ВАЖНО!
Для облегчения заполнения насоса и всасывающей магистрали водой перед пуском и предотвращения ее вытекания из системы при отключении насоса, необходимо установить на всасывающей трубе обратный клапан с сетчатым фильтром.
В случае работы насоса с подпором (вода сама поступает в насос из магистрали или емкости) также необходима установка обратного клапана на всасывающей магистрали сразу же на входе в насос.
Забор воды из емкости
Напорный трубопровод
К напорному трубопроводу не предъявляется таких жестких требований, как к всасывающему. Можно порекомендовать не заужать без необходимости диаметр труб, чтобы не создавать дополнительных потерь напора и производительности при подаче воды потребителю.
Всасывающий трубопровод считается самым ответственным участком для системы поверхностных насосов. Ошибка при выборе диаметра трубы и монтажа на этом участке наиболее критичны для работ насоса.
В качестве всасывающего трубопровода рекомендую использовать пластиковые трубы или не сминаемые гибкие армированные шланги. При монтаже постарайтесь минимизировать количество резких сужений, расширений, а так же поворотов трубопровода.
Как работает?
Особенности
Все производители утверждают, что насосные станции погружного типа имеют свои определенные особенности. К таковым относят:
- расстояние от насосной станции до колодца – около 20 метров, при этом минимальная глубина водосборного колодца – 4 метра;
- место установки зависит от типа оборудования. Станция может монтироваться непосредственно во внутреннюю часть колодца или устанавливаться за его пределами.
- при монтаже следует использовать только высокопрочный материал, который не поддается ржавлению или резкому падению температур. В особенности это касается платформы.
При использовании насосных станций пользователь может столкнуться со следующими неприятностями:
- насосная станция не закачивает воду из колодца – этот момент свидетельствует о том, что целостность системы нарушена. Также причиной отказа оборудования может стать неисправность механизма или понижение давления в одном из участков системы.
- в колодце перестала включаться насосная станция – это происходит тогда, когда часть системы повреждена. Причиной тому могут стать воздействия внутреннего типа или внешнего (резкое понижение температур).
Внимание! Не следует выполнять установку насосной станции в колодец в зимнее время года. это не позволит настроить систему на нормальный режим, да и низкие температуры окажут негативное влияние на функционал конструкции
Как выбрать?
При выборе необходимого оборудования следует делать акцент на мощностных характеристиках изделия.
Также стоит уделить максимум внимания техническим особенностям и функциональным характеристикам элемента.
При выборе насоса для колодца отдают предпочтение мелкогабаритным системам. А вот в случае с проведением водоснабжения, следует уделить более крупному и мощному оборудованию. Оно должно будет прослужить длительный период времени и обеспечить обитателей дома необходимыми объемами воды.
Перед покупкой стоит проконсультироваться у продавца консультанта, только он расскажет о пропускной способности изделия и о его технических возможностях. Также будет в разы проще отсеять все лишнее и получить уникальное приспособление для работы с водопроводом.
Виды
В зависимости от типа установки и метода контроля все насосные станции можно подразделить на три большие группы:
- насосная станция с погружным насосом для колодца – это прибор, которые отвечает высоким стандартам качества и имеет период эксплуатации в разы превышающий непосредственное погружение всей системы;
- погружная насосная станция для колодца с автоматикой – в данном случае работа происходит в автоматическом режиме. Нет необходимости постоянно регулировать включение и отключение системы. Все что требуется – это выставить необходимые показатели на корпусе с помощью специальных ручек и кнопок.
- канализационная насосная станция с сухим колодцем – в данном случае для установки потребуется воспользоваться услугами мастера. Только он сможет выполнить все монтажные работы без какого-либо труда и ошибок.
Установка
Чтобы выполнить монтаж установки насосного типа собственноручно, потребуется воспользоваться специальной схемой. Только наглядное представление позволит правильно расположить все элементы системы и не даст сформироваться непроходимым и труднодоступным системным отрезкам.
Очень важно тщательно следовать предложенной схеме. В будущем это поможет существенно упростить ремонт насосной станции в колодце
Как подключить?
Для правильного подключения насосной станции к колодцу следует использовать специально созданную инструкцию:
Предварительно используют стандартную схему подключения. В случае с индивидуальным подходом схему разрабатывают заново, основываясь на особенностях участка и самого колодца.
Ее могут устанавливать в подвале здания, в кессоне или в специально оборудованном помещении.
При выборе места, следует уделить внимание изоляции его от попадания прямых солнечных лучей и от воздействия низких температур. Все стыки следует тщательно промазать герметиком и соединить так плотно, чтобы получить полностью герметичную систему. При подключении насосной станции к абиссинскому колодцу часть водопровода, находящаяся на поверхности должна быть тщательно утеплена и защищена, а та, что находится внутри водного колодца в обязательном порядке должна состоять из обсадных деталей
При подключении насосной станции к абиссинскому колодцу часть водопровода, находящаяся на поверхности должна быть тщательно утеплена и защищена, а та, что находится внутри водного колодца в обязательном порядке должна состоять из обсадных деталей.
Marina CAM 40/22
- Снабжена автоматикой, транспортирует жидкость с восьми метров. При этом производительность достигает 3,7 кубометров в течении часа. Оборудована блоком от перегрузов, контроллером давления воды. Дополнительное оборудование делает аппарат комфортным для долгосрочного использования. Неприхотлив в обслуживании, работает тихо. Гидробак компактного размера, но этого размера хватает для работы без поломок в гарантийный период и более.Плюсы:
- мощный;
- не сложно эксплуатировать;
- работа проходит почти без шума;
- бюджетный;
- легкость монтажа.
Минусы: - отсутствие хорошей инструкции к эксплуатации.
небольшой размер гидробака.
Автоматические системы управления
Наличие автоматических систем управления заметно увеличивает стоимость насосной станции, поэтому целесообразность такого оснащения определяется индивидуально. Специалисты рекомендуют устанавливать датчики контроля и автоматические регуляторы при постоянном использовании системы водоснабжения.
Автоматика может обеспечить защиту от различных факторов, например, от так называемого «сухого хода», когда при снижении уровня жидкости насос захватывает воздух, насосная станция работает рывками, перекачивающий агрегат перегревается. Кроме того, востребованной оказывается защита от:
- повышения температуры (перегрева) насоса,
- перепадов напряжения в питающей сети и пр.
На видео можно посмотреть как устроена насосная станция и описание ее работы.
Так ли нужен гидроаккумулятор?
Резонный вопрос: можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет включаться и выключаться очень часто, реагируя даже на незначительный расход воды. Ведь количество воды в напорном трубопроводе невелико, и малейший расход воды приведет к быстрому падению давления и такому же быстрому нарастанию его при включении насоса. Именно из-за того, чтобы насос не включался по каждому вашему «чиху», ставят гидроаккумулятор, хотя бы небольшой. Так как вода – вещество не сжимаемое, в гидроаккумулятор накачивают воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и выступает своеобразным демпфером, регулирующим накопление и расход воды. Если воздуха в гидроаккумуляторе нет или слишком мало, то и сжиматься будет нечему, то есть не будет накопления воды.
В идеале, емкость гидроаккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебета вашего источника воды, и насос, в этом случае, будет включаться лишь при израсходовании какого-то, довольно приличного запаса воды, т.е. очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорогая по стоимости накопительная схема.
Сейчас в продаже появились насосные станции с улучшенными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, регулируют его мощность в зависимости от заданного давления. Считается, что гидроаккумулятор, в принципе, им не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии перепадов напряжения, чем наша глубинка и дачные поселки похвастать не могут. И, к сожалению, стабилизаторы не всегда спасают от этой беды. К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, как мне кажется, себя не оправдывает.
Что представляет собой насосная станция
Комплекс технических устройств для бесперебойной подачи воды в нужном количестве, включающий в себя основные конструкционные элементы, образующие систему автономного водоснабжения, называют насосной станцией. Типичный (стандартный) агрегат, который подает напор жидкости в 50 000 (мм), имеет следующие габариты:
- длина – 700 (мм);
- ширина – 308 (мм);
- высота – 690 (мм);
- вес – 25,1 (кг);
- диаметр впускного отверстия (штуцер) – 24,5 (мм).
Министанции могут иметь такие размеры:
- длина – 360 (мм);
- ширина – 360 (мм);
- высота – 522 (мм);
- вес – 12,5 (кг);
- диаметр впускного отверстия (штуцер) – 24,5 (мм).
Агрегаты изготавливают из различных составов: чугуна (серого, ковкого), стали (нержавеющей, углеродистой, хромомолибденовой), бронзы. Встречаются также стеклопластиковые, фторопластовые, пластиковые и фарфоровые устройства, но изделия из металла считаются самыми функциональными и востребованными. Цвет насосной станции, в которую входит несколько конструкционных элементов, представлен различными цветами: желтым, синим, оранжевым, красным, зеленым с черным, серебристым металликом.
Все устройства, реализуемые в РФ зарубежными и отечественными производителями, изготавливаются в заводских условиях, имеют сертификаты качества, гарантии, и соответствуют ГОСТу Р 54775-2011.
Насосные станции бывают поверхностными и погружными. Первый тип наиболее востребован для частных домов. Независимо от разновидности, к основным элементам агрегата относят такие конструкционные составляющие:
- Рабочий двигатель.
- Гидроаккумулятор (накопительный бак) с манометром, а также реле, регулирующее давление в системе водоснабжения.
- Насос (поверхностный или погружной), шланг и штуцеры.
- Система управления.
- Обратный клапан с всасывающей трубкой.
- Помпа, соединительная арматура.
- Блок автоматики (все настройки, регуляция давления, вкл./выкл.).
- Электрический кабель для подачи питания, с разъемами и клеммами.
К конструкции относят также сетчатый фильтр, выбранную магистраль или домашнюю скважину, откуда будет поступать жидкость.
Важной особенностью подключенных насосных станций является то, что они полностью автоматизированы, и функционируют без участия человека. Автоматика самостоятельно запускает (подает) и откачивает воду по трубам
Давление, которое поддерживается во всей системе водоснабжения равно 1,5 атмосфер – этого вполне достаточно для нормальной работы устройства.
Как подобрать
Нормальное обеспечение водой дома, дачи или бани возможно только при правильном подборе всех параметров. А выбрать нужно:
- тип и производительность насоса;
- размеры гидроаккумулятора;
- место расположения.
Примерно схема подключения насосной станции выглядит так. При круглогодичном использовании трубы должны быть уложены ниже глубины промерзания грунта
Прежде всего, нужно узнать, достаточно ли быстро прибывает вода в колодец или скважину. Если дебет колодца или скважины меньше 1,7 м3/час (количество поступающей воды за один час), требуемое давление обеспечить не удастся. Оборудование рассчитано на более высокую производительность.
Подбор типа насоса
Один из самых сложных и ответственных этапов — выбор насоса. Он должен создавать достаточное давление, чтобы поднять воду на необходимую высоту. При этом его производительность должна обеспечивать потребности в воде, но в то же время, не должна превышать мощности скважины или колодца.
В насосных станциях используют самовсасывающие насосы вихревого и центробежного типа. И те и другие могут быть в моноблочном или консольном исполнении. Но такие насосы могут поднимать воду с относительно небольшой глубины:
- насос со встроенным инжектором обеспечит подачу с глубины 8-9 метров;
- нормально всасывающий с глубины 7-8 метров.
Если подавать воду нужно с большей глубины, необходимо будет использовать погружной насос. Его покупают, и на его основе собирают насосную станцию, второй выход — поставить агрегат с выносным инжектором.
Насос — один из главных компонентов системы
При использовании выносного инжектора поднять воду можно будет с глубины порядка 42 метров, но КПД системы получается невысоким, а затраты электроэнергии гораздо выше — работают по сути два насоса одновременно. Но иногда это — лучший выход.
Система с погружным насосом при большой глубине колодца будет самым лучшим вариантом. Она эффективна и «тянет» немного энергии. Единственный нюанс: погружное оборудование достаточно чувствительно к чистоте воды. Чтобы внутрь не попадал песок ил и другие посторонние частицы, на входной патрубок насоса устанавливают специальную сетку-фильтр.
https://youtube.com/watch?v=p1twcgiduZg
Выбор мощности
Производительность подбирают из учета максимального расхода воды. Прикиньте, сколько одновременно может быть открыто кранов, посчитайте, объем воды, который через них уходит. Это и будет требуемая мощность насоса. Вообще, этот параметр лучше брать с запасом, так как работа на пределе резко сокращает «жизнь» оборудования.
В среднем, для семьи из 3-4 человек расход составляет 2-4 м3/час, соответственно выбирается и оборудование.
Выбор объема гидроаккумулятора
Вообще, желательно устанавливать как можно более объемный бак. Это обеспечит более редкое включение насоса. Ведь, чем реже он включается, тем дольше будет служить: пусковые токи на мотор действуют разрушительно. С другой стороны, большой гидроаккумулятор нужно где-то устанавливать, а еще он стоит приличных денег. Зато при отключении электропитания у вас в системе будет запас воды, равный объему вашего бака.
Чем больше бак для воды, тем реже включаться будет насос
Только будьте внимательны. Есть мембранные расширительные бачки для газовых котлов. Они стоят намного дешевле, но делают воду непригодной для питья. Да и не рассчитаны они на работу с жидкостью, так что скоро выйдут из строя.
Подобрав все эти компоненты, можете приступать к выбору насосной станции, которая будет удовлетворять вашим требованиям.
Принцип работы
Под «насосной станцией» понимается комплекс оборудования, предназначенный для водоснабжения загородного дома полностью в автоматическом режиме. Результат работы такой системы – это постоянное давление во внутридомовом водопроводе. Даже в самом дальнем кране напор остается стабильным всегда. При этом вода закачиваться в трубы может из колодца, скважины или любого иного источника.
Общая схема водоснабжения
Включает в себя насосная станция:
Устройство гидроаккумулятора
Насос выкачивает воду из источника, а накопитель (либо гидроаккумулятор) аккумулирует ее в себе. Все остальное оборудование служит для управления системой и контроля состояния элементов. Последняя должна работать автоматически, без непосредственного участия хозяина дома. Это как свайно-винтовой фундамент – правильно произвел монтаж и забыл о нем. Он будет стоять, держа на себе коттедж, минимум полвека.
Преимущества и недостатки станций перед насосами
Компактные насосные станции с высокой степенью надежности замечательно подходят для оборудования систем автономного водоснабжения. Эта техника все чаще используется при проектировании дач, коттеджей или обыкновенных частных домов. Покупка целой станции по сравнению с обычным насосом всегда будет обходиться дороже. Простой насос обычно стоит от 2000 до 4000 рублей, а сборные конструкции потребуют вложений от 6000 до 30 000 рублей. Каждому домовладельцу придется убедиться в целесообразности подобных финансовых затрат. Поэтому необходимо определить, когда покупка насосной станции будет актуальной:
- Водоснабжение в доме должно быть постоянным, отсутствует желание постоянно контролировать работу оборудования;
- На приусадебном участке выкопан неглубокий колодец, либо скважина, а приблизительная глубина всасывания не составляет больше 8-9м;
- Нередко приходится одновременно открывать кран в ванной и на кухне;
- Необходимо поддерживать достаточно высокий уровень давления в водопроводной системе для нормального функционирования бытовой техники или нагревательных приборов;
- Если у домовладельца нет желания тратить время и средства на проектирование и установку оборудования, всегда можно монтировать готовую систему.
Перед выбором оборудования для перекачки воды нужно задуматься, как часто ценная жидкость будет использоваться на участке. Нужно четко осознавать, есть ли смысл в покупке целой станции и установке водопроводной системы. В некоторых случаях применение обыкновенного садового насоса будет намного практичнее
Однако не следует обходить вниманием явные преимущества насосных станций:
- Это готовые к применению устройства, входящие в основу автономной водопроводной системы. Под мощность насосной установки подобран подходящий гидроаккумулятор, в системе предусмотрено реле давления, а также автоматизированный блок. Устройство нужно подключить к источнику питания, всасывающему приспособлению и водопроводной системе;
- Установка и демонтаж не требует больших затрат времени. Отключить станцию и увести с участка на зиму удастся без особых трудностей. Владельцы дачных участков могут пользоваться насосными станциями посезонно или на протяжении всего года;
- Работа насоса регулируется при помощи автоматизированного блока, своевременно активирующего и отключающего станцию. Поэтому пользователю не нужно постоянно контролировать уровень давления в гидроаккумуляторе. Давление всегда поддерживается на неизменном уровне. Подобная особенность системы имеет значение для нормальной работы бытовой техники, подключенной к водопроводу;
- Благодаря насосным станциям уровень давления в водопроводе остается стабильным. Это предотвращает вероятность образования гидроудара. Эксплуатационный ресурс насоса может быть продлен, благодаря уменьшению количества включений. На большинстве устройств предусмотрена система защиты от критического повышения температуры и сухого хода, это позволяет избежать серьезных неисправностей насосной станции.
Некоторые особенности эксплуатации насосных станций можно отнести к их недостаткам. При установке необходимо учитывать множество контрольных параметров:
- Температура жидкости и окружающей среды;
- Глубина всасывания воды может ограничивается 8-9 метрами в большинстве примеров;
- Насос не может быть установлен отдельно от гидроаккумулятора. Поэтому при размещении в жилом помещении насосной станции уровень шумности значительно повышается;
- Без помощи квалифицированных специалистов не удастся обойтись при установке бытовой насосной станции;
- Перекачиваемая вода обязательно должна пойти предварительную очистку с применением специальных фильтрующих приспособлений.
Несмотря на существующие особенности эксплуатации насосных станций, значимость преимуществ их установки все-таки имеет перевес.
