Насосная станция своими руками: схемы установки + монтаж и подключение, как сделать?

Секреты гидроаккумуляторов

Согласно нормативным документам (САНПиН, ГОСТР) вода, находящаяся внутри мембранных гидроаккумуляторов систем горячего и холодного водоснабжения, не должна соприкасаться со стенками стальных баков Поэтому мембрана таких устройств имеет форму мешка («груши»).

Производители предлагают очень большой ассортимент подобных устройств емкостью от 2 л до 1000 л и более. Однако в компактных насосных станциях наибольшее распространение получили гидроаккумуляторы с номинальной емкостью от 18 л до 50 л

Важно знать: фактический объем воды, могущий быть помещенным внутри такого бака, примерно вдвое-втрое меньше его номинальной емкости. Если станция собрана на баке 24 л, то запас воды составит 8-12 л

Это особенность всех мембранных баков независимо от производителя.

Проектируя систему водоснабжения, выбирают производительность насоса, соответствующую максимуму требуемого расхода. Однако продолжительность максимального расхода обычно невелика. Путем грамотного подбора емкости бака можно уменьшить производительность насоса до средней за сутки величины, покрывая пиковые расходы из гидроаккумулятора.

«Груша» гидроаккумулятора.

Большая часть изготовителей мембранных баков дают рекомендацию по определению объема гидроаккумулятора в виде следующей формулы:

VГА = 16,5 · Qmax · (Рmах + 1) · (Рmin + 1) / n · (Рmах – Рmin) · (Р0 + 1), (л)

где:

Qmax – средняя величина расхода насоса, равная расчетному расходу воды в системе, л/мин;
Рmах – верхний порог давления, сигнализирующий о необходимости выключения насоса, бар;
Рmin – нижний порог давления, сигнализирующий о необходимости включения насоса, бар;
Р0 – настроечное давление воздуха внутри бака, обычно принимаемое (Рmin – 0,5), бар;
n – максимально допустимая паспортная частота включений насоса (обычно n = 12–15), 1/ч.

Пример: нужно вычислить емкость гидроаккумулятора системы, характеризуемой расчетным расходом 10 л/мин, при нижнем и верхнем порогах давлениях соответственно 1 и 3 бара.

VГА = 16,5 · 10 · (3 + 1) · (1 + 1) / 15 · (3 – 1) · (0,5 + 1) = 29,3 л.

Максимальный запас воды в «груше» гидроаккумулятора вычисляется по формуле:

Vводы = VГА · (Рmах – Рmin) / (Рmах + 1), л

Пример: нужно вычислить объем воды в гидроаккумуляторе емкостью 30 л при Рmах = 4 и Рmin =1,5 бара.

Vводы = 30 · (4 – 1,5) / (4 + 1) = 15 л.

Установка насосной станции

Итак, после покупки станции возникает закономерный вопрос о ее установке: как и где устанавливать, что необходимо учитывать при установке? Разберем подробнее каждый из этих вопросов.

Правильное месторасположение

Не секрет, что правильное расположение насосной станции помогает избежать непредвиденных сложностей и проблем в работе системы.

Прежде всего, при выборе места для установки, нужно четко понимать характеристики гидронасоса, главным образом, его мощность

Также важно учитывать частоту, с которой будет использоваться насосная станция: если круглогодично, то необходимо позаботиться о том, чтобы избежать промерзания насоса в зимний период

Установка может быть произведена в следующих местах:

Подвальном помещении дома;
В кессоне, если вода подается из скважины;
Утепленном строении.

Как уже было замечено выше, насосное оборудование лучше лишний раз не подвергать воздействию низких температур, поэтому, если установка станции планируется на улице, то очень важно, во-первых, утеплить само помещение, в котором будет находиться станция, а также прокладывать трубы ниже уровня промерзания земли. Таким образом вы обезопасите насосную станцию от промерзания

Если же вы планируете использовать насосную станцию только в теплое время года, то отпадает надобность в дополнительном утеплении строения, где будет находиться насосное оборудование.

В этом плане установка в подвале дома будет более простым решением, так как в этом случае не нужно беспокоиться ни о дополнительном павильоне, ни о его утеплении.

Информацию о допустимых температурах вы можете найти в паспорте модели или на сайте производителя.

Проблемы при установке и их решение

Даже при правильном расположении и монтаже могут возникнуть неполадки в работе системы насосной станции. Разберем, с какими проблемами можно столкнуться и каким способом их решить:

Насос не запускается. Такое возможно, если не поступает электрический ток. Вам необходимо проверить все контакты, подключенные к реле давления;
Насос работает без перерыва. Так как за включение и отключение насоса отвечает реле давления, то в данном случае проблема заключается именно в этой части конструкции. При возникновении такой неполадки нужно проверить реле на наличие повреждений или неисправностей;
Насос включается, но вода не поступает в систему. Такое возможно при отсутствии воды в системе, а также в случае разгерметизации трубопроводов. Необходимо проверить все контакты и клапан на герметичность, если же неисправностей не обнаружено, то стоит посмотреть, нет ли неполадок в самом насосе;
Насос включился, но не вращается. С такой проблемой часто сталкиваются те, кто использует насос не круглогодично, а с большими перерывами. Это связано с тем, что крыльчатка примкнула к корпусу насоса. Для решения проблемы необходимо вручную прокрутить лопасти, если ситуация не изменилась, значит проблема заключается в конденсаторе и тут уже нужно проверять на неисправность непосредственно его.

Это самые распространенные из проблем, которые могут возникнуть при установке и работе насосной станции водоснабжения для частного дома. Если вы столкнулись с проблемой, не описанной выше, то для ее решения стоит обратиться за помощью к специалисту.

Назначение основных частей станции

Назначение насосной установки общеизвестно – подъем воды из заглубленного источника и подача в жилище под давлением по напорному трубопроводу. Из вышесказанного следует, что технически насосная станция – это электронасос, укомплектованный дополнительными элементами. позволяющими ему работать автоматически. Отсюда вытекает, что расходо-напорные характеристики станции определяются входящим в ее состав насосом.

Блок автоматики предназначен для отслеживания давления в системе водоснабжения дома. Это может быть относительно простое механическое (с пружинными задающими элементами), пневматическое или электронное реле давления, имеющее две настройки: нижний и верхний порог. Иногда встречается т.наз. «струйная» автоматика, фиксирующая начало каждого отбора воды из кранов. В любом случае данный блок включает и отключает забор воды насосом путем пуска/останова приводного электродвигателя.

Гидроаккумулятор представляет собой полый цилиндр, внутри которого расположена эластичная (резиновая, пластиковая) «груша», заполняемая водой при работе станции. Этот элемент предназначен:

уменьшения числа включений насоса;
для демпфирования гидроударов;
создания оперативного запаса воды;
поддержания давления внутри системы при выключенном насосе.

Устройство гидроаккумулятора.

Работа его происходит аналогично мембранному расширительному баку закрытой системы отопления: заполняясь водой, подаваемой насосом, «груша» расширяется, сжимая воздух между собой и стенками стального бака, пока давление жидкости не достигнет верхнего порогового значения срабатывания автоматики. Однако «груша» гидроаккумулятора постоянно подвергается частым знакопеременным нагрузкам (в отличие от мембраны расширительного бака). Поэтому она должна быть гораздо прочнее, хотя термостойкость ее может быть ниже.

Гидроаккумулятор достаточной емкости позволяет реже включать/выключать насосную установку. Ведь износ электродвигателя и насоса происходит не вследствие длительной работы, а из-за частых пусков/остановов. Внутри дома можно выполнять водоразбор, пока избыточное давление воды в системе остается выше нижнего порогового значения.

Многие домовладельцы (дачники) не понимают назначения гидроаккумулятора. Стремясь достичь экономии бюджета, они строят автономное водоснабжение путем соединения обычного садового насоса с блоком автоматики, рассчитывая, что последний будет поддерживать давление воды непосредственно в трубах. Да, эту величину можно поддерживать стабильной таким способом. Однако гидроаккумулятор выполняет весьма важную функцию – он демпфирует (смягчает) гидроудары в системе, т.е. резкие скачки давления воды в трубах, вызываемые изменениями скорости движения потока. Данное явление возникает при открытии кранов, когда создается резкий и сильный напор воды. Гидроудары сильно сокращают сроки службы труб и запорной арматуры. Частые скачки давления могут вывести из строя смесители и другие сантехустройства.

Определение места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м.

Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить:

на улице в кессоне возле скважины;
в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне;
в подвале дома.

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта. При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна.

При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 – 60 см или прокладывается на поверхности.

Теплый вентилируемый подвал с шумоизоляцией является идеальным местом для монтажа насосной станции, там она и трубы водоснабжения зимой точно не замерзнут (+)

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода.

Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно.

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

При выборе места для расположения станции водоснабжения необходимо учесть температурные пределы, указанные в ее паспорте изготовителем:

Галерея изображений

Фото из

На открытых площадках насосные станции могут эксплуатироваться только при плюсовых показаниях термометра, не превышающих + 40 – 45º С

Для откачки воды из неглубоких скважин, колодцев, открытых водоемов компактные насосные станции устанавливаются временно, а после работы переносятся в закрытое помещение

Для расположения станции вне дома на время рабочего сезона можно использовать крытый неотапливаемый павильон, бытовку, сарай, колодезный домик и подобные сооружения

Стационарную установку насосной станции в пределах дома желательно провести в котельной, т.к. при работе оборудование шумит

Насосную станцию запрещено устанавливать в помещениях, которые могут быть затоплены паводковыми водами весной или осенью

При низком залегании грунтовых вод и отсутствии вероятности паводковых затоплений насосную станцию можно установить в обустроенный кессон

Не допустимо круглогодичное использование приямков, не заглубленных ниже уровня промерзания горных пород. Этот вариант приравнен к расположению на улице

В завершении рабочего сезона воду из станции, расположенной в неглубоком приямке, следует полностью слить. Также необходимо ее слить из всасывающей и водоподающей труб

Период для эксплуатации насосной станции

Откачка в летнее время из неглубоких источников воды

Установка насосной станции в домике колодца

Стационарная установка оборудования в котельной дома

Неподходящие для установки станции места

Использование кессона для эксплуатации насосной станции

Использование приямков под насосные агрегаты

Временное размещение станции в заглубленном боксе

Назначение и принцип работы насосной станции

Домашняя насосная система предназначена для подъема воды с глубины от 8 метров и её подачи ко всем сантехническим точкам в коттедже. Работает система по такому принципу:

Установленный между двумя отрезками трубопровода и подключенный к розетке с электропитанием водяной агрегат качает жидкость из источника в специальный накопитель — гидроаккумулятор.
По достижении в резервуаре определенного давления насос выключается. Запас воды сделан.
Как только пользователь открывает кран в доме, жидкость поступает в нужную сантехническую точку.
В это же время в гидроаккумуляторе падает давление и срабатывает реле включения. Насос снова восполняет запасы воды в резервуаре, после чего выключается.

Устройство гидробака

Гидробак или гидроаккумулятор – это стальная ёмкость, внутри которой находится резиновая груша. Эта груша подсоединяется к водопроводу, по которому насос закачивает воду. В пространство между стенками стальной ёмкости и поверхностью резиновой груши накачивается воздух. Для этого можно использовать обычный автомобильный насос. При этом давление в этой ёмкости должно быть в строго установленных пределах.

Принцип работы гидроаккумулятора выглядит следующим образом:

Когда насосное оборудование начинает закачивать воду в резиновую ёмкость, её стенки растягивают. Это приводит к тому, что давление во второй ёмкости начинает нагнетаться за счёт расширения груши. Когда давление воздуха достигает установленного на реле максимума, контакты размыкаются и насос отключается.
В этом время также автоматически закрывается обратный клапан, который не даёт воде вытечь обратно из системы в источник.
Когда вы открываете кран, давление воздуха в стальной ёмкости давит на резиновую грушу, благодаря чему в системе поддерживается избыточное давление и вода течёт к потребителю. Кроме того такое давление не позволит жидкости вернуться назад в гидробак, если точка потребления находится выше отметки установки гидробака.
По мере того как вода вытекает из резиновой груши, давление воздуха во второй ёмкости начинает понижаться. Когда оно достигает установленного на реле минимума, срабатывает автоматика и замыкает цепь, вызывая запуск насосного оборудования, которое снова произведёт закачку воды в резиновую грушу до момента достижения максимального давления во второй ёмкости.

https://youtube.com/watch?v=4HTzY8JTz1c

Основные рабочие составляющие

Насосная станция, собранная в заводских условиях в значительной мере превосходит набор самостоятельно подобранных элементов в домашних условиях.

Это обусловлено точным подбором технических параметров каждого узла, компактностью единой конструкции, наличием общего блока управления. Рассмотрим, из чего состоит бытовая насосная станция:

электрический центробежный насос поверхностного типа;
накопительная емкость;
манометр;
реле давления;
обратный клапан;
входная труба с фильтром в виде сетки;
выходная труба для подключения к водопроводу.

Это все компактно установлено на общей несущей раме всей конструкции. Среднестатистическая комплектация способна автоматически поддерживать давление внутри системы водопровода на уровне 1,5 атмосферы. Этого достаточно для полноценной работы сантехники частного дома.

Более дорогие конструкции способны выдавать максимальное давление в 4,5 атмосферы, чего хватает для обеспечения трехэтажного коттеджа. Она не требует особых условий, для ее эксплуатации и технического обслуживания будет достаточно наличие технической комнаты. Альтернативой для установки может быть кессон.

Принцип работы насосной станции

Назначением насосного агрегата является накачивание воды в гидроаккумулятор, до тех пор, пока там не будет достигнуто установленное давление, после чего помпа будет отключена блоком управления.

Расходование воды приводит к снижению давления в баке и его падение до нижней заданной границы приведёт к возобновлению работы насоса до тех пор, пока вновь не будет достигнуто максимальное давление.
Вмешательство человека в этот процесс требуется только на этапе наладки, вся дальнейшая работа насосного агрегата вплоть до планового технического обслуживания полностью автоматизирована.

Объём гидроаккумулятора напрямую влияет на частоту включения насоса. Чем он больше, тем реже включается насос и тем, соответственно, меньше расход энергии и износ помпы. Большой объём бака также способствует меньшему износу мембраны.

Чаще всего готовые агрегаты комплектуются мембранными гидроаккумуляторами объёмом 14, 20, 50 и 100 литров. Чем больше в сети потребителей, тем большим по объёму должен быть гидроаккумулятор. Следует также иметь в виду, что чрезмерный объём бака будет способствовать застаиванию воды.

Достоинства насосного агрегата с гидробаком

Насос является основным узлом доставки воды из водозабора к месту ее потребления. Разберем устройство насосной станции водоснабжения и некоторые преимущества использования гидробака и гидроаккумулятора:

Для уменьшения количества включения насоса и обеспечения водопровода водой на случай отключения электроэнергии — применяется накопительный бак значительной емкости:

он устанавливается в верхней точке, на чердаке;
таким образом вода набирается в него, а потом самотеком сбегает к местам потребления, при этом образуется незначительное давление;
однако этот метод требует прочного перекрытия и дополнительных затрат на монтажные работы;
недостаточный напор в системе ставит под сомнение полноценную эксплуатацию сантехники, может привести к ее выходу их строя;
постоянно сохраняется опасность затопления жилья.

Более современным вариантом является применение гидроаккумулятора, позволяющее добиться постоянного давления в системе:

однако здесь сохраняется зависимость от электричества;
можно приобрести автономный генератор и сделать для него автоматическое подключение и запуск;
однако этот вариант требует дополнительных финансовых затрат.

Как видим, современные технологии позволяют предложить множество вариантов решения вопроса по обустройству домашнего водоснабжения вдали от центральной магистрали. Возможно применение обеих вышеуказанных вариантов в одной системе.

Таким образом остается возможность пользоваться достаточным напором при имеющемся электричестве, и использовать воду с меньшим напором при его отсутствии.

Критерии выбора оборудования

Заводские насосные станции комплектуются насосом поверхностного типа. Существуют насосные системы, которые подразумевают применение насосов погружного типа. В их случае аккумулирующая емкость может быть меньших размеров, так как погружные насосы создают большее давление в системе и реже включаются. Для их защиты нет необходимости устанавливать аккумулирующую емкость большого объема.

Разберем устройство и принцип работы насосной станции. Поверхностные насосы бывают с разными инжекторами:

Внутренний инжектор позволяет работать с глубиной до 8 метров, однако на выходе такие конструкции способны создать давление до 6 бар. Они не боятся воздушных пробок и прокачивают их вместе с водой. Их недостатком считается высокая шумность рабочего процесса, что делает необходимым обустраивать звукоизолирующий короб.
Внешний инжектор работает с глубиной до 50 метров. Такие изделия отличаются экономичностью, но выдают КПД до 40%. Они работают гораздо тише, однако давление на выходе оставляет желать лучшего.

Каждый домовладелец самостоятельно выбирает тип насоса в зависимости от своих потребностей и желаемых характеристик. Разнообразие предлагаемых насосных станций располагает к большому выбору. Здесь можно найти любой вариант, соответствующий особенностям собственного водопровода.

Основные рабочие составляющие

электрический центробежный насос поверхностного типа;
накопительная емкость;
манометр;
реле давления;
обратный клапан;
входная труба с фильтром в виде сетки;
выходная труба для подключения к водопроводу.

Выбор: встроенная или уличная?

В зависимости от места установки различают удаленные и встроенные эжекторы. В конструктивных особенностях этих устройств большой разницы нет, но расположение эжектора все же несколько влияет как на установку насосной станции, так и на ее работу.

Поэтому продольные эжекторы обычно размещают внутри корпуса насоса или в непосредственной близости от него. В результате эжектор занимает минимум места и его не нужно устанавливать отдельно, достаточно выполнить обычный монтаж насосной станции или самого насоса.

Кроме того, эжектор, расположенный в корпусе, надежно защищен от загрязнения. Всасывание вакуума и возвратной воды происходит непосредственно в корпусе насоса. Нет необходимости устанавливать дополнительные фильтры для защиты эжектора от засорения илом или частицами песка.

Выносной эжектор для насосной станции установить сложнее, чем комнатную модель, но этот вариант создает гораздо меньший шумовой эффект

Однако следует помнить, что такая модель демонстрирует максимальную эффективность на малых глубинах, до 10 метров. Интегрированные эжекторные насосы предназначены для этих относительно неглубоких источников и обладают тем преимуществом, что обеспечивают отличный поток воды.

Следовательно, этих характеристик достаточно, чтобы использовать воду не только для бытовых нужд, но и для орошения или других хозяйственных операций. Еще одна проблема – повышенный уровень шума, так как звуковой эффект воды, проходящей через эжектор, усиливает вибрацию работающего насоса.

Если вы решили установить насос со встроенным эжектором, вам нужно будет уделить особое внимание звукоизоляции. Насосы или насосные станции со встроенным эжектором рекомендуется устанавливать вне дома, например в отдельном здании или колодце

Электродвигатель для насоса с эжектором должен быть мощнее аналогичной модели без эжектора.

На некотором удалении от насоса устанавливается выносной или внешний эжектор, и это расстояние может быть довольно значительным – 20-40 метров, некоторые специалисты даже считают приемлемой цифру 50 метров. Таким образом, удаленный эжектор можно разместить непосредственно в источнике воды, например, в колодце.

Внешний эжектор не увеличивает производительность насоса настолько, насколько он предназначен для увеличения глубины всасывания воды из источника, которая может достигать 20-45 м

Разумеется, шум от работы эжектора, установленного глубоко под землей, больше не будет беспокоить жителей дома. Однако этот тип устройства должен быть подключен к системе через рециркуляционную трубу, по которой вода будет возвращаться в эжектор.

Чем больше глубина установки устройства, тем длиннее трубу придется опускать в колодец или яму.

наличие еще одной трубы в колодце лучше предусмотреть еще на этапе проектирования устройства. Подключение выносного эжектора также предусматривает установку отдельного накопительного бака, из которого будет забираться вода для рециркуляции.

Такой бак позволяет снизить нагрузку на поверхностный насос, сэкономив электроэнергию. Стоит отметить, что КПД внешнего эжектора немного ниже, чем у моделей, встроенных в насос, однако возможность значительно увеличить глубину всасывания позволяет справиться с этим недостатком.

При использовании внешнего эжектора нет необходимости размещать насосную станцию непосредственно возле источника воды. Его легко установить в подвале жилого дома. Расстояние от источника может варьироваться в пределах 20-40 метров, это не повлияет на работу насосного оборудования.

Электронное управление – дополнительная защита насосной станции

Для увеличения срока эксплуатации водяной станции, ее оснащают блоком электронного управления. Основные функции, которые лежат на нем – защитные.

Сухой ход. Двигатель насоса охлаждается при помощи перекачиваемой жидкости. Избежать перегрева аппарата поможет электронное реле, которое отключает устройство при отсутствии в нем жидкости. Очень полезно в случаях резкого перепада уровня воды в колодце.
Автоматическое включение/выключение. Нужное приспособление при редком пользовании точками водоразбора. Насос запускается автоматически, благодаря датчику активности в той или иной точке. Точно также прибор выключается.
Изменение оборотов. Постепенное наращивание оборотов двигателя позволит избежать гидроударов в системе водопровода. Также при этом появляется возможность экономии электроэнергии.

Минусом насосных станций, оснащенных электронным управлением является их повышенная стоимость. Именно это отталкивает многих покупателей.