Принцип работы насосной станции в системах локального водоснабжения

Станцией называют комплексную систему из соединённого в единый агрегат оборудования, с помощью насоса транспортирующего жидкости. В промышленных масштабах понятие станции включает в себя ещё и здание, в котором всё это оборудование базируется. В быту используют мини-станции, которые можно установить в подвале дома, пристройке или приямке рядом с колодцем. Причём, использовать такое оборудование можно не только для поднятия воды наверх из автономного водозабора, но и для повышения давления, если водоснабжение у вас центральное, но имеются проблемы с напором. Рассмотрим принцип работы насосной станции, и обсудим её преимущества и недостатки.

Как работает насосная станция для частного дома

Далеко не во всех частных домах есть центральное водоснабжение даже в городах – что уже говорить о небольших населённых пунктах и загородных усадьбах. Здесь просто нет иного способа обеспечения водой, как строительство колодца или бурение скважины на воду. А достать эту воду с глубины и подать в дом без насоса не получится.

• Существует немало разновидностей насосов, отличающихся не только по принципу работы, но и по другим критериям. Основными являются тип и конструкция водозабора, дебит воды (скорость притока), глубина залегания зеркала воды от поверхности земли. Перед тем, как подобрать насос для насосной станции, всё это нужно проанализировать и произвести расчёты.
• Насос, дабы он мог подать воду в дом, присоединяют к напорному трубопроводу. Давление в трубах должно быть таким, чтобы вода могла не только перемещаться по горизонтали, но и подниматься вверх, к примеру, на второй этаж. Самому насосу это бывает не по силам, поэтому он и работает в паре с гидроаккумулятором.
• Так называют ёмкость, которая создаёт запас воды, и, будучи оснащённой регулятором давления, нормализует напор. Но главное, она оберегает насос от бесконечного включения и выключения каждый раз, как где-то в доме открывается кран. В таком случае насосу пришлось бы работать на износ, и долго он бы не выдержал.
• Гидроаккумулятор же оснащён датчиком уровня жидкости, по сигналу которого и запускается насос, когда вода в ёмкости кончается. Именно поэтому насос должен обязательно компоноваться с накопительным баком, такой тандем и представляет собой насосная станция.

То есть, можно купить отдельно насос, и отдельно гидроаккумулятор или даже два, установив бачок, к примеру, на каждом этаже для обеспечения напора. А можно сразу приобрести готовую насосную станцию, в которой эти два основных элемента уже подобраны друг к другу по характеристикам и правильно подсоединены. Если же есть такая необходимость, к станции просто подключают ещё один гидроаккумулятор.

Для чего нужна станция, если водоснабжение централизованное

В этом случае насосная станция играет роль элемента, повышающего давления, и называется повысительной. В многоэтажках нередко устанавливают такие станции, только более мощные, в подвале, и они обслуживают весь дом или подъезд. Но если управляющая компания не заботится о жильцах, которым нередко приходится платить деньги за несуществующую воду, «спасение утопающих может стать делом самих утопающих».

То есть, повышать давление в водопроводной сети можно не только в частном доме, но и в городской квартире, где проблему нехватки напора воды обычно испытывают жильцы верхних этажей. Люди порой даже не представляют, насколько такая станция может облегчить жизнь – даже когда агрегат небольшой, и ёмкость бачка составляет всего 20 литров.

На заметку: Как минимум, пресловутые 20 литров воды у вас всегда будет в запасе, и если воду отключили во всём доме, набрать чайник и приготовить еду будет не проблема. Если подобные отключения случаются часто, или, живя на последнем этаже, вы вынуждены мириться со слабым напором или периодическим отсутствием воды, имеет смысл подумать и о станции с бачком большей ёмкости – 60 или даже 100 литров.

В городских коттеджах, централизованно обеспечивающихся водой из магистрального водопровода, могут быть свои трудности. Летом, когда вода расходуется больше — не только на купание, но и на полив — давление в трубопроводах, особенно в часы наиболее активного водоразбора, сильно падает. Установив насосную станцию, вы легко решите этот вопрос, и опять же, не останетесь без воды при её отключении.

Как работает насосная станция с гидроаккумулятором при подаче воды из колодца

Бытовая насосная станция – не панацея. Она может не только повышать давление, но и самостоятельно добывать воду из колодца, но тут есть определённый ряд ограничений. Всё зависит от того, каково расстояние от поверхности земли до зеркала воды в водозаборе.

• В мини-станциях устанавливаются поверхностные насосы, а они не могут достать воду с глубины больше 9 м. Да и эти метры максимум — большинство моделей рассчитано всего на 7-8 м. Поэтому для более глубоких скважин нужны погружные насосы, которые опускаются в толщу воды, и подают её к гидроаккумулятору, установленному на поверхности.
• Система работы та же самая, просто исполнение насоса другое, и по его характеристикам нужно отдельно подбирать накопительный бак. Поверхностный насос может преодолеть 9-метровый барьер только в том случае, когда оснащён эжектором. Такие агрегаты могут поднимать воду с высоты 20-25 м, но стоят вдвое дороже, если сравнить цены от одного производителя.
• Обычную станцию можно установить только на колодец, или на абиссинскую скважину. Так называют мини-скважину (скважину-иглу), при маленьком диаметре (всего 5-6 см) имеющую относительно небольшую глубину. Если учесть, что такие скважины нередко устраивают в подвале дома или пристроенном к нему помещении, весьма ценным преимуществом насосной станции становится бесшумность её работы.

• При близком расположении зеркала воды, пробурить мини-скважину прямо в доме можно и в процессе эксплуатации, но для этого придётся разбирать пол. Но когда такая скважина проектируется вместе с домом, под ним предусматривают подвал, и тем самым выигрывают ещё два-три метра, приближающие насос к залегающей в грунте воде.
• Это даёт возможность не заботиться об утеплении оголовка, что актуально для районов с холодными зимами. Причём рядом со скважиной можно установить и коллектор, разводящий трубы к точкам отбора воды, водонагреватель и даже душевую кабину, что минимизирует длину внутренних трубопроводов.

На заметку: Для душевой кабины требуется давление выше, чем в обычной сети (4,5 бар против 2,8), и без насосной станции работать стабильно она не сможет.

Особенности устройства насосных станций

В основе бытовой насосной станции почти всегда центробежный насос. Принцип его действия заключается в том, что изнутри он имеет спиралевидный корпус, через который вода прогоняется рабочим колесом. Благодаря воздействию центробежной силы, вода от лопаток рабочего колеса попадает в отвод, и с силой выбрасывается через напорный патрубок.

После ухода жидкости пространство освобождается, из-за чего на входе в рабочую камеру образуется разрежение, а на периферии – повышается давление. Под действием разности атмосферного давления с давлением на входе в насос, вода постоянно подсасывается и проталкивается в каналы между лопастями рабочего колеса, что и обеспечивает бесперебойную подачу.

Элементы насосной станции и их взаимодействие

Конструкции подобных насосов разнообразны, но у всех есть такие элементы:

1. подвод;
2. рабочее колесо (одно или несколько);
3. отвод;
4. подшипники;
5. уплотнения.

Чаще всего центробежные насосы оснащаются асинхронным двигателем с одной фазой, так как и конструкция надёжна, и эксплуатация проста. Мотор обязательно защищён автоматикой от сухого хода, перегрева, она же контролирует и его запуски-остановки.

Второй по значимости элемент насосной станции – это накопительный бак, который может иметь самый разный объём. Бак изготовлен из толстого металла, внутри него мембрана, разделяющая камеру на два отсека, а на корпусе ниппель, через который закачивается воздух. Создаваемое при закачке давление отслеживается с помощью манометра. Два датчика: верхнего и нижнего уровня обеспечивают контроль уровня воды.

В зависимости от производителя, компоновка станции может отличаться, но в большинстве случаев она имеет такую структуру: в верхней части бака имеется специальная площадка, которая и служит основанием для установки насоса. То есть, насос как бы «седлает» спинку аккумулирующей ёмкости.

Примечание: В более современных интерпретациях есть и такие станции, где и бачок, и насос заключены в единый корпус из нержавеющей стали или армированного полипропилена.

Насосная станция оборудуется фильтром и клапаном, препятствующим обратному сливу воды. Кабель питания может быть в комплекте, но чаще всего его приходится покупать отдельно, так как длины 10 м для подключения обычно не хватает. Так же отдельно нужно приобретать и всасывающий шланг, а так же детали трубопровода, который будет подавать воду в дом. Подбор мощности станции осуществляется исходя из расчётных параметров трубопровода, глубины расположения зеркала воды и конструкции колодца.

Чем обусловлена производительность насосной станции

Производительность насоса обусловлена не только мощностью мотора (диапазон мощностей в бытовых насосах 650-1600 Вт), но и числом и размерами рабочих колёс, частотой их вращения, диаметром всасывающего патрубка. В среднем обычная станция перекачивает порядка 4500 л/час, с напором до 50 м. Причём, чем выше напор, тем меньше подача и наоборот, что является особенностью насосов центробежной конструкции.

Соответственно, при выборе станции нужно обязательно учесть реальные условия эксплуатации, каковыми являются:

• расстояние, на которое вода будет транспортироваться от скважины;
• этажность здания;
• суточный расход воды, в соответствии с количеством проживающих;
• количество и вид сантехнических приборов (с учётом их мощности), для работы которых требуется вода.

Выбранную станцию устанавливают на определённое для неё место, подсоединяют к трубопроводу, заземляют, определяют режим работы – и можно подключать к сети. Если она будет располагаться не в помещении, а в приямке на улице, обязательно нужно продумать вариант утепления.

Заключение

Давать сбои может даже самая надёжная техника, а в случае с автономным водоснабжением проблемы могут появляться и не связанные с насосом. Неполадки системы могут быть спровоцированы перебоями с электроснабжением или сильно снизившимся уровнем воды в колодце в жаркое время года.

Но большинство проблем, даже таких, можно успешно избежать, если не нарушать условия эксплуатации, на которые станция рассчитана, время от времени производить профилактический осмотр – и не только оборудования, но и самого водозабора.