Для обустройства водопроводной системы существует три основных варианта. Наиболее простой — подключение к централизованной магистрали. Но он не всегда доступен. В таких случаях вода берётся из колодцев и скважин посредством насосов и насосных станций. Последний вариант целесообразно использовать, когда нужна полностью автоматическая система, способная поддерживать установленное давление воды.
Простейший автономный водопровод в частном доме или на даче состоит из насоса, выключателя, точки водозабора и трубопроводов. Насос подбирается под колодец или скважину по типу, мощности, производительности и другим характеристикам. Это может быть как поверхностный агрегат, так и погружной.
Чтобы получить воду, достаточно при помощи выключателя вручную включить насос. Он будет работать до тех пор, пока его не выключат или в источнике не закончится вода. Давление в данной конфигурации полностью зависит от возможностей насоса.
Использовать такой примитивный водопровод можно для решения весьма ограниченного круга задач. Например, чтобы набрать воду в ведро, бочку, бассейн, полить клумбу и огород, помыть машину. Для дачи, которая редко посещается, это отличный вариант. Простой, недорогой, не требующий обслуживания.
Однако к такому водопроводу невозможно подключить стиральную машинку автомат, бойлер, унитаз, газовую колонку и другие устройства, называемые удобствами.
Чтобы получить возможность пользоваться всеми известными удобствами в доме, нужна более сложная система. При отсутствии централизованной магистрали обустраивается она на базе насосной станции.
Насосная станция — это комплект оборудования, которое обеспечивает забор и подачу воды из источника к потребителям, а также в автоматическом режиме поддерживает стабильное давление в системе. При этом пользователю не нужно постоянно клацать выключателем. Правильно настроенная автоматика делает это сама до тех пор, пока есть электроэнергия и вода в источнике.
Основная сфера применения насосных станций — частные загородные дома, коттеджи, таунхаусы. На других объектах тоже используется, если нет иной возможности организовать полноценную водопроводную систему с автоматическим поддержанием давления. К ним относятся загородные и придорожные кафе, рестораны, отели.
Наиболее распространённая конфигурация насосной станции для частного дома выглядит следующим образом.
Полноценный комплект оборудования состоит из таких элементов, как:
Насос — предназначен для забора воды из источника (колодец, скважина) и создания напора в системе. На показанной выше модели используется самовсасывающий вихревой насос. Однако для работы станции подходят и другие виды, в том числе, погружные. При их использовании меняется только схема подключения. Но принцип работы, в целом, остаётся неизменным.
Гидроаккумулятор — представляет собой герметичную металлическую ёмкость с резиновой грушей внутри. Выполняет сразу несколько функций. В том числе, накапливает небольшой запас воды, стабилизирует давление, защищает систему от гидроударов, а также "облегчает жизнь" насосу. Технически насосная станция может работать и без гидроаккумулятора. Однако без него насос будет работать в куда более сложных для него условиях, и значительно быстрее выйдет из строя.
Реле давления — механическое или электронное устройство, которое управляет электропитанием насоса в зависимости от текущего давления воды в системе. Простейшие модели состоят из пары пружин, эластичной мембраны и контактной группы. Более подробно об устройстве, принципе работы и настройке реле давления рассказано ниже.
Манометр — измерительный прибор, отображающий текущее давление воды в системе. Может быть как механическим, так и электронным. В насосной станции нужен для контроля её работы, настройки давления в системе и обслуживания оборудования. В ряде случаев манометр позволяет выявить снижение производительности насоса и другие сбои в работе насосной станции.
Помимо насосной станции в автономном водоснабжении присутствуют и другие элементы. В целом, система строится по схеме, показанной на следующем рисунке.
К дополнительным элементам автономной системы водопровода (на ряду с насосной станцией) относятся такие элементы, как:
Источник воды — колодец или скважина. При выборе насосной станции учитываются характеристики источника. Самые главные из них — статический уровень и дебит. Проще всего обустроить водопровод на базе источника, зеркало воды в котором находится не ниже 8 метров от места установки станции. Если статический уровень ниже, нужно либо опускать станцию, либо использовать погружной насос.
Всасывающая магистраль — состоит из трубопровода, обратного клапана и фильтра грубой очистки. Последний служит для удержания крупных частиц песка, глины, грунта, камушков. Обратный клапан нужен для того, чтобы в системе поддерживалось давление при выключенном насосе. Также он необходим для обеспечения работоспособности несамовсасывающих насосов. Всасывающая магистраль располагается между источником и насосной станцией. В случае использования погружного насоса — отсутствует, а обратный клапан устанавливается сразу после насоса.
Напорный трубопровод — с магистральным фильтром для тонкой очистки служит для подачи воды к потребителям.
Чтобы понять принцип работы насосной станции, необходимо сначала разобраться в устройстве и принципе работы двух её основных компонентов — реле давления и гидроаккумулятора.
Реле давления
На изображении ниже показан общий вид, устройство и схема установки механического реле давления в водопроводной системе.
Реле давления оснащено разъёмом для подключения к водопроводу. Через него вода постоянно воздействует на эластичную мембрану. Последняя изгибается в зависимости от текущего давления, передавая усилие на механизм управления питанием насоса. В механических реле присутствует две пружины, жёсткость которых можно регулировать.
Когда давление слабее нижнего установленного порога, мембрана не воздействует на механизм контактной группы. На насос подаётся электропитание, за счёт которого он качает воду. Когда давление достигает верхнего установленного порога, мембрана воздействует на механизм контактной группы, которая разрывает цепь питания насоса. Последний, соответственно, отключается.
В механических реле давления предусмотрены две пружины, связанные с мембраной и механизмом контактной группы. Большая пружина влияет на жёсткость мембраны и верхний порог давления. Изменяя жёсткость пружины регулировочной гайкой, можно точно установить давление, при котором насос будет отключаться. Обычно это давление устанавливается на уровне 2,5 атм.
Малая пружина отвечает за так называемую дельту давления. То есть, за диапазон срабатывания реле. Регулировка её жёсткости позволяет установить нижний порог давления, при котором насос будет включаться. Обычно эта пружина настраивается на давление порядка 1,5 атм.
Гидроаккумулятор
Схематическое устройство классического гидроаккумулятора показано на следующем изображении.
Основные элементы гидроаккумулятора:
Стальной бак — это оболочка гидроаккумулятора, выполненная из обычной или нержавеющей стали. Последнее вовсе не обязательно, так как вода не вступает в непосредственный контакт с металлом.
Мембрана (или груша) — резиновый "мешок", в котором накапливается вода. За счёт своей эластичности может полностью сжиматься и растягиваться, занимая почти весь объём стальной оболочки.
Золотник — служит для заполнения воздухом пространства между металлической оболочкой и мембраной.
Перед первым запуском в гидроаккумулятор через золотник закачивается воздух, за счёт чего между оболочкой и грушей создаётся давление порядка 1-1,5 атм. Этот воздух давит на мембрану, выталкивая её содержимое в напорную магистраль системы.
Поскольку на начальном этапе давление в водопроводе нулевое, после подключения автоматики в сеть срабатывает реле. Насос включается и начинает накачивать воду в мембрану гидроаккумулятора. За счёт создаваемого насосом напора груша расширяется, занимая всё больший объём в стальной оболочке. Насос работает до тех пор, пока гидроаккумулятор не наполнится, и в нём не будет достигнуто давление воды, настроенное на реле.
Когда нужное давление будет достигнуто, срабатывает реле, отключая насос. Обратный клапан не даёт воде уйти обратно в источник. Со стороны гидроаккумулятора давление воды поддерживается за счёт сжатого там воздуха (между мембраной и оболочкой). В таком состоянии система пребывает до тех пор, пока в доме не начнётся забор воды потребителем (кто-то открыл кран в ванной, спустил бачок унитаза, включил стиральную машинку).
Когда начинается потребление воды, давление в гидроаккумуляторе снижается. Поскольку насос в этот момент не работает, вода выталкивается в напорную магистраль за счёт давления воздуха в оболочке гидроаккумулятора. В таком режиме система работает до тех пор, пока давление воды не достигнет нижнего установленного порога.
Когда нижний порог давления достигается, срабатывает реле, включая насос. Он снова нагнетает воду в гидроаккумулятор до тех пор, пока в нём не будет достигнут верхний порог давления. Насосная станция работает по этому принципу циклично, без вмешательства пользователя.
К этому алгоритму работы следует добавить ещё две распространённые ситуации, при которых насосная станция функционирует немного по-другому.
Первая ситуация — это когда произошёл забор воды в незначительном объёме. Например, вы открыли кран на кухне, чтобы сполоснуть чашку или руки. В таких случаях запаса давления в гидроаккумуляторе достаточно для того, чтобы обеспечить напор в системе без включения насоса. Чем больше объём гидроаккумулятора, тем дольше можно пользоваться водопроводом в таком режиме (без насоса).
Вторая ситуация — это когда забор воды происходит непрерывно и в значительных объёмах. Например, вы поливаете огород, моете посуду, принимаете душ, набираете ванну или бассейн. В таких случаях насос может работать непрерывно длительное время. Особенно, если его мощность была рассчитана без запаса. В таком режиме насосная станция работает до тех пор, пока не прекратится потребление воды, и насос сможет создать в системе давление, при котором реле его отключит.
При условии, что насосная станция правильно подобрана и подключена, водопровод на её базе отличается следующими преимуществами:
Насосная станция является единственной альтернативой для обустройство полноценного водопровода в доме при отсутствии централизованного водоснабжения.
К недостаткам насосных станций стоит отнести следующие моменты:
В связи с тем, что насосная станция состоит из нескольких компонентов, удорожается её ремонт в случае поломки. В том числе, износу и отказу подвержены такие детали, как реле давления, манометр, груша гидроаккумулятора.
Чтобы насосная станция работала долго и надёжно, её нужно правильно выбрать, подключить и запустить. Также немаловажным фактором безотказности является своевременное обслуживание. Рассмотрим вкратце все эти аспекты.
Выбор насосной станции должен быть основан на характеристиках источника воды и объёмах её потребления. От этого зависит тип и производительность насоса, а также вместительность гидроаккумулятора. Для дома, в котором проживает семья до 4 человек, вполне достаточно минимальной комплектации. Если водопотребление повышенное (есть большой бассейн, проживает много людей, часто осуществляется полив) — необходимо покупать насосную станцию с производительным насосом и большим гидроаккумулятором.
Для подключения насосной станции существует несколько схем, выбор которой зависит от источника воды и используемого насоса. Стандартная схема показана на следующем изображении.
Первое — накачать воздух в гидроаккумулятор. Сделать это можно при помощи простого велосипедного насоса или автомобильного компрессора. Без воздуха система будет работать некорректно, а резиновая мембрана очень быстро износится из-за трения о стенки металлической оболочки.
Второе — заполнить насос водой, если этого требует его конструкция. В случае использования погружной модели это действие не требуется.
Третье — настроить реле давления. Регулировка состоит из двух этапов.
Сначала настраивается верхний порог давления, при котором выключается насос. За эту настройку отвечает большая пружина механического реле. В большинстве случаев устанавливается показатель 2,5 атм. При этом нужно учитывать возможности насоса. Не все модели способны создавать такой напор.
Далее остаётся только настроить дельту или нижний порог давления, при котором насос будет включаться. Стандартом здесь является показатель 1,5 атм. Однако, если вы хотите, чтобы в вашем водопроводе поддерживалось более высокое давление, следует установить меньшую дельту. При этом следует учесть, что насос будет включаться гораздо чаще.
В процессе эксплуатации насосной станции необходимо периодически контролировать два момента. Первый — давление воздуха в гидроаккумуляторе. При необходимости его нужно восстанавливать до номинального уровня. Второе — поддерживаемое давление и характер работы насоса. Если давление по манометру начало выходить за установленные рамки, реле следует отрегулировать повторно.
Если насос стал работать гораздо дольше обычного при отсутствии потребления воды, обратите внимание на износ насоса и фильтров. Если же насос включается и отключается слишком часто, обычно это указывает на недостаточное давление воздуха в гидроаккумуляторе или негерметичность системы (прорыв трубы, утечка на соединении, отказ обратного клапана).
Чтобы купить насосную станцию по выгодной цене, воспользуйтесь ассортиментом нашего интернет-магазина, обратившись к соответствующему разделу. Если у вас возникли сложности с выбором модели, обратитесь за помощью к нашим менеджерам.
