Что нужно знать владельцу частного дома про эксплуатацию и устройство насосной станции

«Пьют и звери, и скоты, и деревья, и цветы, даже мухи без воды и ни туды, и ни сюды!» — эти слова из весёлой песни водовоза, написанные в 1937 году Лебедевым-Кумачом к фильму «Весёлые ребята», доходчиво повествуют о важности водоснабжения в нашей стране. Чтобы организовать эффективную постоянную подачу воды в водопроводную систему частного дома, необходимо оптимально подобрать оборудование, для этого следует понимать принцип работы насосной станции для воды.

Содержание

Что означает понятие «насосная станция»: пару слов о терминах ?

В связи с возникшей в последнее время терминологической путаницей уточним, что значит понятие «насосная станция» относительно частного дома. С технической точки зрения насосная станция — система для принудительной подачи жидкости, включает в себя оборудование (насосы, резервуары, трубопроводы) и сооружения. В нашем случае значение сужается, сооружения (колодец или скважина, жилой дом) выносятся за скобки. На практике сложилось так, что продавцы зачастую называют насосными станциями только компактные полностью комплектные установки, оборудованные непогружными насосами, отказывая в этом иному оборудованию. Такую трактовку можно всё чаще встретить в сети, особенно на непрофессиональных ресурсах. Мы же будем придерживаться общепринятых технических понятий и включим в обзор все типы насосных станций, независимо от их метода комплектации, конструкции и мнения торговых работников.

Общее устройство и накопительные резервуары ?

Оборудование любой «домашней» водопроводной станции включает в себя насос, резервуар для воды и автоматику управления. Общий принцип работы водяных станций — проще некуда: насос подаёт воду из источника, она накапливается в резервуаре, откуда попадает в водопровод, автоматика включает и выключает насос.

Принципиальная схема водопроводной станции, один из вариантов оборудования

При общем алгоритме работы оборудование станций и особенности их функционирования существенно разнятся. Ниже мы подробнее рассмотрим разновидности насосов и назначение автоматики, начнём же с резервуаров, ведь именно различия в их конструкции определяют тип насосной станции и возможность создания в системе водопровода стабильного давления. Резервуары делятся на две группы: открытые накопительные баки и гидроаккумуляторы.

Открытые накопительные баки ?

Накопительный бак — устаревшее, но простое и недорогое решение. В самой высокой точке водопровода (зачастую на чердаке) устанавливают стальную либо пластиковую ёмкость, куда насос закачивает воду. Оттуда она самотёком поступает вниз, к точкам водоразбора. Чем выше расположен бак и больше его объём, тем стабильнее давление. По сути, это мини-водонапорная башня, обладающая существенными недостатками:


  • Невозможность обеспечения достаточного давления, принятого в современных системах водопровода. Причём на втором этаже напор будет заметно слабей. И не факт, что сможет работать стиральная машина, а уж про гидромассажный душ и системы автоматического полива придётся забыть.
  • В доме нужно найти место для большой и тяжёлой ёмкости. Минимальный объём бака — 80 литров, рекомендуемый — величина суточного расхода, а это уже более полутонны для семьи из трёх человек, если не считать сезонный расход на полив огорода.

Производители предлагают обширный выбор полимерных резервуаров, многие из них оснащены необходимой арматурой для подключения в качестве накопительного бака

  • Необходимость эффективной теплоизоляции бака и трубопроводов, если они расположены на неотапливаемом чердаке.
  • Ненадёжность автоматики. Она должна обеспечить включение насоса при снижении уровня воды ниже установленного и выключение при его превышении. Доступное решение — рычажный поплавок, как в старых советских унитазах, оснащённый электрической контактной группой. Чем меньше ёмкость бака, тем чаще он срабатывает и быстрее выходит из строя.

Резервуар негерметичен, сообщается с атмосферой. Чтобы в случае выхода из строя автоматического выключателя бак не переполнился и вода не затопила весь дом, в верхней точке делают перелив — по которому избыток отводится в канализацию или на улицу. Если перелив по каким-то причинам не функционирует — жди беды.

Одно из немногих преимуществ накопительного бака — возможность использования маломощного насоса, лишь бы он поднимал воду на нужную высоту. Правда, чем слабее насос, тем больший объём должен иметь резервуар, иначе при значительном водоразборе приток не будет поспевать за расходом.

Схема домашней системы водоснабжения, основой которой служит погружной насос и открытый накопительный бак

Гидроаккумуляторы ?

В отличие от накопительных баков, гидроаккумуляторы герметичны и работают под давлением. Внутри находится резиновая мембрана (так называемая «груша»), заполненная воздухом, реже пружинный поршень. При наполнении резервуара водой пневмомембрана сжимается, аккумулируя энергию сжатия в большей степени, чем это может сделать вода. При водоразборе «груша» распрямляется, выталкивая жидкость.

Вариант конструктивного решения мембранного бака

Резервуар выдаёт в сеть объём воды заметно больший его номинальной ёмкости. Автоматика управления настраивается на нижний и верхний пределы давления, при небольшом расходе воды насос не включится. Для адекватной работы с гидроаккумулятором необходим соответствующий насос, достаточно мощный, чтобы создать необходимое давление и производительный, чтобы успевать пополнять бак. Основные преимущества подобных резервуаров:

  • Гидроаккумулятор в паре с соответствующим насосом способен стабильно поддерживать в водопроводе заданное давление (1,5-3 бар), при котором будет стабильно работать вся бытовая техника, нуждающаяся в водоснабжении (стиральная и посудомоечная машины, холодильник со льдогенератором и т. д.), любые гидромассажные устройства, системы автополива. Подавляющее большинство гидроаккумуляторов рассчитаны на максимальное давление 4,5 бар и более, чего с лихвой хватает для водоснабжения двухэтажного дома с подвалом.
  • Напор воды во всех смесителях и на всех этажах будет одинаков, даже если включено несколько из них. Но при условии, что правильно выбраны сечения труб и схема разводки.
  • Резервуар можно устанавливать в любом месте, он компактен. Разместив его в цокольном или на первом этажах, удобно обслуживать. Форма может быть вертикальной либо горизонтальной, на характеристики это не влияет.

Варианты оборудования насосных станций на основе гидроаккумулятора с поверхностным и погружным насосами

Как выбрать гидроаккумулятор ?

В частном доме устанавливают гидроаккумуляторы ёмкостью от 20 л до нескольких сот литров. Конкретная потребность рассчитывается по специальным формулам, но ориентировочно можно сказать, что для экономной семейной пары хватит и  минимального объёма, для 3-4 человек лучше взять 50-80 л, для большой семьи или дома, насыщенного потребителями (ванна большого объёма, бассейн, значительный расход на автополив и т.д.) подойдёт 100 л и более. Теоретически, чем больше резервуар, тем лучше: минимизируются перепады давления; реже включается, а, значит, дольше служит насос; в случае отключения электричества имеется больший запас. Но резервуар большего объёма и стоит дороже. Допускается устанавливать несколько гидроаккумуляторов, если начальной вместимости оказалось недостаточно, можно добавить ещё один. В случае, когда один насос и скважина обслуживает две квартиры или дома, каждый из соседей может установить свой, отдельный резервуар. При выборе насоса следует учитывать, что его производительность должна примерно соответствовать объёму гидроаккумулятора, для 20 л хватит 1,5 м3/ч, 50 л — 2,5 м3/ч, 100 л — 5 м3/ч.

Выбор гидроаккумуляторов по объёму весьма широк

Эксплуатация насосных станций с гидроаккумуляторомне представляет сложности: раз в месяц рекомендуется проверить давление в воздушной мембране и при необходимости подкачать её обычным автомобильным насосом.

Внимание: во время подкачки электропитание насоса должно быть отключено, а водоразбор открыт!

Какими насосами комплектуются насосные станции ?

Насосы для водоснабжения частных домов делятся на две группы: поверхностные и погружные. На общее устройство насосной станции это различие не влияет, и те и другие способны взаимодействовать как с накопительными баками, так и с гидроаккумуляторами. В каждой из групп есть насосы различной производительности, максимальные величины схожи, а вот высота подъёма (напор) существенно ниже у поверхностных, для глубоких скважин используют только погружные.

Обратите внимание! При выборе насоса нельзя ориентироваться лишь на его номинальную производительность. Дело в том, что в основных характеристиках указывают её максимальное значение, которое достигается лишь до определённой высоты подъёма. С ростом высоты снижается и производительность, при максимальных значениях напора она снижается в разы.

Из графика видно, сколь сильно зависит производительность от высоты подъёма

Поверхностные насосы ?

Поверхностные насосы располагаются наверху, в колодец либо скважину опускается лишь заборный шланг. Всасывание воды в одноступенчатых насосах происходит за счёт эжекции, создания разрежения. Эжекторные насосные станции дёшевы, но обладают повышенным уровнем шума. Многоступенчатые стоят дороже, но тише и экономичней. В целом поверхностные насосы при относительно большой производительности, 4-8 м3/час не могут поднимать воду на значительную высоту, бюджетные модели (их большинство — 15-20 м, самые дорогие — 55 м. Именно такой тип насосов используется в комплектных насосных станциях (народное название — «безбашенка», его совмещают в одном блоке с гидрофором небольшого объёма (24-50 л) и несложной автоматикой. Стоят такие станции относительно дёшево и готовы к работе сразу после подключения к трубопроводам. Но, учитывая их слабый напор, станции применяют лишь при незначительной глубине колодца — от 8-15 м, редко больше.

Комплектная насосная станция SperoniAPM 100 на основе эжекторного поверхностного насоса (сверху) и 25-литрового гидроаккумулятора, максимальная глубина колодца 25 м

Погружные насосы ?

Для глубоких скважин и колодцев подойдут погружные (глубинные) насосы. Их производительность сравнима с предыдущим типом, но напор значительно выше, до 125 м. Конструктивно делятся на вибрационные и центробежные.

  • Вибрационные насосы (отечественные «Малыш», «Ручеёк») очень дёшевы, но характеристики у них скромные: напор до 60 м, значительное падение производительности при увеличении высоты подъёма. Хороши для колодцев, но для длительного применения в скважинах — не лучший вариант, вибрация со временем способствует заиливанию фильтра. Довольно шумные, если источник не звукоизолировать. Значительное давление создавать не способны и лучше подходят для применения с накопительными баками.

«Ручеёк» — дёшево и сердито

  • Центробежные насосы намного дороже и мощней, работают бесшумно, весьма надёжны. Модели для колодцев имеют внешнюю рубашку охлаждения и большой диаметр. Скважинные насосы способны поднимать воду на большую высоту, имеют ограниченный диаметр, более чувствительны к перепадам напряжения.

Центробежные насосы: слева, большего диаметра и с наружной рубашкой охлаждения — для колодцев, справа — для скважин

Для погружных насосов обязателен обратный клапан, в вибрационных он является частью конструкции и расположен перед насосом, в центробежных — после, зачастую поставляется отдельно от насоса.

Производительность оборудования и величина водопотребления не должна превышать дебет скважины, чтобы не произошло критического снижения уровня воды.

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

Выбор и установка оборудования ?

Зная, как работает насосная станция, мы понимаем, каковы принципы подбора оборудования. Необходимо учитывать водопотребление, дебит источника, высоту подъёма и ваш семейный бюджет. Для дачного дома можно и самому определиться и даже своими руками установить «безбашенку» на неглубокий колодец. Кстати, оборудование всегда лучше монтировать в доме, в тепле и с удобным доступом. А вот что касается насосной станции для приличного дома на глубокую скважину, здесь самостоятельно можно сделать ориентировочную прикидку, а окончательную комплектацию, установку и настройку всё же лучше доверить специалистам.

По материалам сайта: http://stroy-aqua.com