Регулировка насосной станции: правила и алгоритм настройки работы оборудования

Полезные советы перед покупкой

1. Определиться, с какой целью покупается насосная станция. От этого будет зависеть требуемая мощность, производительность, стоимость.
2. Выполнить примерные расчеты, необходимые для сравнения с техническими характеристиками оборудования.
3. Выбрать производителя на основании рекомендаций специалистов и отзывов потребителей.
4. Следует учесть то обстоятельство, что более высокая стоимость установки в металлическом корпусе по сравнению с пластиком, окупится продолжительным сроком эксплуатации и экономией на сервисном обслуживании.

Насосная станция будет длительное время обеспечивать водоснабжение частного дома, если она правильно установлена и эксплуатируется согласно инструкции.

Виды насосных станций водоснабжения

Известные конструкции водоснабжающих станций различаются между собой по ряду показателей, в связи, с чем выбор наиболее подходящей конструкции должен учитывать в первую очередь круг решаемых задач.

По типу расположения эжектора

• Конструкции с вмонтированным эжектором дают возможность забора воды из источника, глубина которого не превышает 8 м. Такие установки обладают невысокой мощностью и способны обеспечивать слабый напор водяного столба, однако такая станция устойчива к попаданию воздуха в систему. Особенностью устройств этого типа является избыточный шум, в связи с чем, рекомендуется выполнять их монтаж в специально отведенном пространстве колодца (кессоне) или в отдельном сооружении.
• Схема с использованием выдвижного эжектора характеризуется способностью обеспечивать подъем воды с глубины 50 м, при этом всасывающее устройство заглубляется в толщу воды. Учитывая низкий уровень шума, создаваемый при работе агрегата, существует возможность монтажа устройства в пределах дома. Такие аппараты хороши при большой глубине скважины, поскольку обеспечивают хороший напор при сравнительно малых затратах энергии. Однако, при всасывании часто происходит вовлечение в конструкцию частиц пыли и грязи, что приводит к засорению эжектора и его быстрой поломке. Производительность таких станций находится в прямой зависимости от глубины погружения аппарата.

По типу водозабора:

• Поверхностные станции, монтируются над уровнем земли, забор воды осуществляется при помощи заглубленного шланга, имеющего небольшой диаметр. К достоинствам такой схемы следует отнести возможность быстрого выполнения ремонтных операций и простоту использования агрегата. Критичным параметром для таких устройств является глубина источника, которая не должна превышать 9м. Кроме этого, вихревые насосы такого типа чувствительны к воздействию влаги и морозам, что необходимо предусматривать при выборе места для их установки с учетом уровня производимого ими шума. К весомым преимуществам таких механизмов, можно отнести меньшую цену, которая компенсируется большими затратами энергии по отношению к насосам погружного типа.
• Устройства погружного типа заглубляются в источник, что не отражается на их работе, поскольку все узлы насоса смонтированы в корпусе из водонепроницаемого материала. Эти механизмы способны обеспечивать надежную подачу и хороший напор при заглублении существенно ниже уровня 10м. К их преимуществам относится простота монтажа и экономичность, однако их стоимость превышает конструкции поверхностного типа.

По типу накопительной емкости:

• Механизмы, оборудованные накопительным баком емкостью до 100л, представляет собой резервуар, монтируемый на поверхности чердака в который насосом нагнетается вода до заполнения объема конструкции. После этого, вода поступает свободным током по трубопроводам и расходуется по мере необходимости, причем насосы включаются при полном опустошении емкости. Не очень высокая популярность этих устройств объясняется тем, что наряду с экономичностью, схема обладает массой недостатков, среди которых большой объем занимаемого пространства, слабый напор в системе и наличие риска затопления дома.
• Схемы, предусматривающие наличие мембранного бака или гидроаккумулятора, отличает возможность регулировки давления, что дает возможность монтажа накопительного резервуара в подвале или специально оборудованном помещении. Система отличается герметичностью, широкой линейкой выпускаемых конструкций, что позволяет выбрать достаточно компактную модель. С другой стороны, при нормальном напоре, емкость накопительного бака редко превышает 30л, кроме того, такие механизмы имеют ощутимо большую стоимость по сравнению с предыдущим вариантом. Современные типы гидроаккумуляторов обеспечивают защиту насоса от частых включений, при этом такая схема, предусматривающая использование автоматического контроля при выборе объема емкости ориентируется на дебет источника.

По типу насоса:

• Колодезные насосы некритичны к качеству проходящей через них воды, однако обеспечивают меньшую производительность по сравнению с устройствами погружного типа.
• Центробежные погружные механизмы обеспечивают хороший напор воды, однако чувствительны к наличию примесей и чистоте воды в источнике.

Приведенная классификация свидетельствует о наличии большого разнообразия схем системы водоснабжения. Основными ориентирами при выборе между ними является производительность скважины, потребляемая мощность установки и удобство использования той или иной схемы.

Работа и особенности блока управления

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом.

Реле давления автоматически запускает насос станции при снижении давления до 1,4 бара, например, и выключает при достижении максимального значения, указанного производителем. Нежелательно менять заводские настройки реле, т.к. они рассчитаны на возможности запорной арматуры.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе

В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока

Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

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.

Основные компоненты

Насосная станция для частного жилища – отличное решение для автоматизации водоснабжения из любых источников. Кроме покупки оборудования и всех необходимых материалов желательно знать, как происходит монтаж оборудования. Разные характеристики моделей позволяют обеспечивать подачу жидкости в любые точки.

Монтаж устройства с большим баком в скважинеИсточник skvagina.dp.ua

С встроенным эжектором

Имеют большой напор и могут высоко поднимать воду. Не требуется наполнять систему жидкостью. Имеют хорошие показатели производительности, надежные, но шумные, поэтому ставят в подсобном или звукоизолированном помещении. При установке учитывается уровень расположения воды и горизонтальный трубопровод.

С выносным эжектором

Забирают жидкость с большой глубины. Эжектор в воде, к нему крепят шланги. Малошумные, экономичные по потреблению электричества, но имеют небольшую эффективность.

Модель с внешним эжекторомИсточник budmir.com.ua

Погружной насос

Подключение насосной станции гарантирует забор жидкости с разной глубины и на большом отдалении источника. Характеризуется небольшим шумом, не боятся подсоса, протечек. Довольно дорогие модели. Могут использоваться только в чистой воде, желательна установка хорошей системы фильтрации, но требуется ее регулярная чистка. Для обслуживания необходимо поднимать устройство наверх.

Погружной насосИсточник prom.st

Гидроаккумулятор

Для уменьшения разрушительного эффекта монтируется гидроаккумулятор, который имеет мембранный тип. Он защищает устройство от износа, поддерживает давление, дает некоторый запас жидкости, исключает гидроудары. Это сосуд с мембраной – с одной стороны заполняется водой, а с другой находится воздух/азот. Вода накапливается в мембране, насос отключается, воздушная прослойка постоянно поддерживает требуемый напор. При уменьшении объема жидкости падает давление, включается насос. Элемент подбирается с учетом количества жильцов, мощности, точек, числа включений и давления. Если расчет произведен неправильно, насос будет часто включаться и быстро износится. Если воды много, то она будет застаиваться.

Варианты гидроаккумуляторовИсточник moikolodets.ru

Гидроаккумулятор насосной станции

Гидроаккумулятор, являющийся функционально важным узлом насосной станции, представляет собой герметичную металлическую емкость, подключаемую к выходному штуцеру насоса.

Устройство гидроаккумулятора

Внутри бака имеется эластичная мембранная перегородка, изготавливаемая обычно из натуральной резины или искусственного бутилкаучука.

Мембрана делит резервуар на две камеры – воздушную и жидкостную. Сочлененное с гидроаккумулятором реле давления определяет давление воды в жидкостной камере бака и на основании полученных данных управляет работой насоса.

Материалом для изготовления гидроаккумулятора традиционно является сталь. Если мембрана имеет грушевидную форму, то вода контактирует только с ней, и, значит, возможность коррозии внутренних стенок бака полностью исключена.

1. Металлический бак.
2. Ниппель для подкачки воздуха.
3. Грушевидная мембрана.
4. Штуцер для подключения к насосу.

Снаружи бак из низкоуглеродистой стали защищает от атмосферной влаги эмалевое покрытие. Если предполагается устанавливать насосную станцию за пределами отапливаемого помещения, то следует отдать предпочтение гидроаккумулятору из нержавейки.

Гидроаккумулятор из низкоуглеродистой стали, покрытый эмалью.

Гидроаккумулятор из нержавеющей стали.

Назначение и принцип действия гидроаккумулятора

Жидкостная камера заполняется водой, под действием создаваемого ей давления эластичная перегородка деформируется. При падении давления в результате расхода воды пользователями мембрана распрямляется, и происходит выброс новой порции жидкости из бака.

Таким образом, гидроаккумулятор обеспечивает подачу воды к точкам водоразбора даже при неработающем насосе. Более того, он ограничивает число включений насоса. Внутри резервуара хранится определенный запас жидкости, а потому нет необходимости включать насос каждый раз, как вы открываете кран.

Обычно расход воды из гидроаккумулятора до повторного наполнения составляет половину его полного объема. Например, из 20-литрового бака можно спокойно выкачать 10 л воды, не включая при этом насос. А чем реже последний включается, тем дольше прослужит.

Гидроаккумулятор не только создает давление в водопроводной сети дома, служит ограничителем числа повторно-кратковременных включений насоса, хранит в себе запас воды. Еще он позволяет избежать гидравлических ударов – резких скачков давления в системе.

Как выбрать объем гидроаккумулятора

Объем гидроаккумулятора может варьироваться в зависимости от модели от 8 до 100 и более литров. Выбор размера гидробака зависит от суммарного водопотребления, глубины скважины, длины трубопровода и параметров насоса. Совместно с насосами мощностью до 1.2 кВт рекомендуется использовать гидроаккумуляторы емкостью 20-24 л, для насосов мощностью 1.5-2 кВт больше подойдут баки на 50-60 л.

Какой объем можно считать оптимальным? Чем больше, тем лучше, но до определенных пределов. Теоретически, чем больше объем гидроаккумулятора, тем надежнее защищен насос от частых запусков. Однако практика показывает, что увеличение объема резервуара до 100-200 л очень часто приводит к снижению комфортности пользования водопроводом: пользователь вынужден мириться с тем, что напор воды, льющейся из крана, плавно снижается.

Пользователи, имеющие большой опыт эксплуатации насосных станций, единодушны во мнении, что наиболее удобен гидроаккумулятор объемом 16-24 л. Следует иметь в виду, что при необходимости вы всегда сможете подключить к водопроводной магистрали дополнительный гидроаккумулятор нужного вам объема.

Дополнительное оборудование

Прямая схема подключения агрегата к сети без использования вспомогательного оборудования выглядит достаточно просто и выполняется посредством присоединения насосного оборудования к контактной группе. Однако эта схема подключения может использоваться не во всех случаях. Более того чаще всего подключение погружного скважинного насоса делается с использованием автоматики. Благодаря этому облегчается обслуживание системы водоснабжения, повышаются её эксплуатационные характеристики. Как правило, в перечень используемой автоматики входят следующие элементы:

• электрические пускатели;
• промежуточное реле (переключатели);
• датчик контроля давления и уровня жидкости;
• гидробак.

Назначение автоматики

Благодаря использованию автоматики при установке насосного оборудования скважинного типа удаётся добиться автоматического режима работы системы водоснабжения. Основополагающим элементом этой системы является контактор с разомкнутой контактной группой. Питающие проводники подаются к входу контактора, а к выходу присоединяется насос для скважины.

В такой схеме подключения обязательно должен использоваться гидроаккумулятор, который дополняется обратным клапаном. Рядом с гидробаком выполняется установка реле давления, без которого невозможно представить автоматику насосного оборудования. Реле управляет контактной группой и обеспечивает запуск и остановку насосного оборудования при повышении или снижении давления до заданного уровня в системе водоснабжения.

Автоматика для скважинного насоса работает по следующему принципу:

1. Когда давление в системе снижается до установленного минимума, реле посылает сигнал на включение насосного оборудования. В этот момент замыкаются контакты рабочей группы, и включается электропитание насоса.
2. В результате наполнения системы водой давление в гидробаке постепенно повышается.
3. Когда давление достигает установленного максимума, реле посылает сигнал на контактор. В результате этого контакты размыкают цепь, и насосное оборудование автоматически отключается от питания.

Для систем водоснабжения, которые работают со значительными объёмами жидкости, больше подходит не электрическая автоматика, а поплавковые датчики, которые автоматически контролируют уровень воды в накопительной ёмкости – гидробаке. В принципе эта схема подключения насосного  оборудования не отличается от систем с использованием автоматики. Разница состоит лишь в том, что вместо реле давления здесь выполняется установка датчика уровня.

Назначение гидроаккумулятора

Принцип работы погружного агрегата предполагает его запуск в момент снижения давления в водопроводной системе. Однако частое открывание и закрывание кранов в доме будет приводить к частому запуску и остановке насосного оборудования. Поскольку даже при открытом кране насос создаёт достаточно сильный напор, может происходить автоматическое отключение агрегата. В результате такого режима работы насосное оборудование быстро износится и выйдет из строя. Чтобы защитить двигатель от частого запуска из-за перепадов давления, подключение насосного агрегата осуществляется через гидробак.

Гидроаккумулятор – это стальная герметичная ёмкость, внутри которой находится резиновая груша. Стенка груши, как мембрана, разделяют полость бака на две камеры: внутри первой камеры (груши) находится вода, а во второй камере (в пространстве между стенками груши и корпусом) закачан воздух. Насос закачивает воду в грушу до тех пор, пока давление воздуха не уравновесит давление воды. Если в системе открыть любой кран, то воздух будет выталкивать воду в трубы.

Некоторые гидроаккумуляторы выполнены в виде ёмкости, разделённой на две части резиновой мембраной, а не с грушей в середине. В одной части бака находится воздух, в другую – закачивается вода. Принцип работы у них такой же. Объём гидробака зависит от количества жителей в доме и расхода воды. Для среднего загородного дома достаточно бака объёмом 100 л.

Основное назначение гидробака:

• он поддерживает давление в системе на нужном уровне;
• в баке хранится определённое количество воды;
• гидроаккумулятор надёжно защищает систему водоснабжения от гидроударов.

Работа и особенности блока управления

Для полноценной эксплуатации станции необходимо ее управление. Устройство станции для домашнего водопровода заключается в следующем:

• круглосуточно производится постоянный автоматический контроль давления в системе;
• при его понижении ниже заданного предела незамедлительно включается насос и происходит наполнение системы водой, повышение давления;
• при достижении давления выше установленного барьера срабатывает реле, которое выключает насос;
• давление находится на одном уровне, пока не откроется кран потребления воды и оно начнет падать.

Для этого необходим манометр, который производит замеры давления. И реле давления, где устанавливаются нижний и верхний пределы.

Взаимодействие 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.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный “запас”. При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

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.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
2. 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.

Насос закачивает жидкость в мембранный бак только тогда, когда давление в системе падает до показателей в районе 1,5 атм, при достижении заданного предельно высокого значения давления, станция отключается (+)

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.

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.

Популярные производители станций для дома

В отечественных магазинах насосные станции для водоснабжения частного дома представлены от нескольких производителей. Подобрать оборудование можно под любые нужды. Есть как мощная дорогая техника, так и бюджетная с невысокой производительностью.

В ТОП-5 основных производителей входят:

• ДЖИЛЕКС с моделями «Джамбо» (Россия);

• Grundfos (бренд Дания, производство Россия);

• Marina-Speroni (Италия);

• Elitech (Китай);

• БЕЛАМОС (бренд Россия, производство Китай).

Станция Джамбо

Если предпочтение отдается российской сборке, то насосную станцию в свой дом лучше брать от ДЖИЛЕКС или Grundfos. Это два ведущих производителя на отечественном рынке подобного оборудования. Агрегаты от БЕЛАМОС и Elitech несколько дешевле, но китайское происхождение может дать о себе знать в самый неподходящий момент.

Станция Grundfos

В целом, все перечисленные производители отличаются приемлемой ценой, качественным гарантийным обслуживанием и разнообразием модельного ряда. Найдется и с небольшими объемами водопотребления, и для двухэтажного коттеджа с множеством сантехнических приборов. Это не стандартизованные размеры рулона рубероида, которых существует всего несколько.

Станция Вихрь

Оборудование для автономного автоматизированного водоснабжения можно найти по мощности самое разное. Надо только правильно его рассчитать под нужды конкретного жилища.

Как работает такая система

Для правильной эксплуатации системы водообеспечения нужно знать принцип действия насосной станции. Потребление воды в бытовых условиях происходит периодически, поэтому нет необходимости в постоянной работе насоса. С другой стороны жильцу удобно, чтобы расход жидкости появлялся сразу же после открытия крана. Эти задачи решаются простым и эффективным способом.

Работающий насос обеспечивает потребителя водой и нагнетает ее в накопитель. При этом во всей системе повышается избыточное давление, пока оно не достигнет установленного максимального значения. В этот момент срабатывает реле и выключается электродвигатель. В процессе потребления жидкости ее давление снижается, пока блок управления снова не даст команду на пуск насоса.