Насосные станции водоснабжения: назначение составляющих компонентов

Станция для дома

Станция для дома

Отсутствие централизованного водопровода в сельском населенном пункте или на даче было весьма серьезной проблемой. Ситуация радикальным образом изменилась после того, как стали доступными бытовые насосные станции водоснабжения (НСВ). Теперь любой домовладелец может устроить в своем доме автоматизированный водопровод.

НСВ представляет собой технический комплекс, основными составляющими которого являются:

  • недорогой маломощный насос;
  • реле давления (РД);
  • гидроаккумулятор (ГА).

Перед покупкой станции с каждым из ее компонентов следует познакомиться поближе.

Насос

Нагнетательный механизм насоса в любой бытовой НСВ приводится в действие электромотором. Используются две разновидности насосов: поверхностные и погружные.

У партнера нашего рпоекта Вы всегда можите найти Складные матрасы РоллМатрац: матрасы трансформеры с использованием евро-пены Roll Shaum. Надеемся, что широкий ассортимент и приятные цены Вас порадуют!

Поверхностные самовсасывающие

Такой агрегат за счет создания разрежения способен втянуть в себя воду с некоторой глубины подобно тому, как это делает посетитель кафе, потягивающий газировку через соломинку. Теоретически максимальная глубина, с которой можно поднять воду таким способом, составляет 10,34 м (при атмосферном давлении в 760 мм. Рт. Ст.). На практике глубина всасывания даже самых совершенных моделей не превышает 9 м – сказываются потери в трубопроводе и особенности конструкции.

Правда, инженерам удалось обмануть законы природы, существенно увеличив этот параметр путем оснащения поверхностного насоса особым элементом – выносным эжектором. Эжектор – это струйный насос, который двумя трубами соединяется с основным насосом и опускается в колодец или скважину, за счет чего глубину всасывания удается увеличить до 20-ти, а иногда и до 30-ти м. Следует только учесть, что насосы с выносным эжектором довольно капризны в работе и очень требовательны к качеству монтажа.

Подавляющее большинство самовсасывающих агрегатов, которыми оснащаются насосные станции водоснабжения, имеет центробежный нагнетательный механизм. Он может создавать разрежение только в том случае, если его рабочая камера и всасывающий трубопровод заполнены водой. Поэтому такие насосы как при первом запуске, так и после длительных простоев нужно заливать водой через специальное отверстие.

Если делать этого не хочется, можно приобрести НСВ на базе вихревого насоса, который способен создавать разрежение даже в том случае, если в его рабочей камере имеется лишь небольшое количество воды. Правда, следует быть готовым к повышенным эксплуатационным расходам, так как вихревые насосы имеют очень низкий КПД.

Станция на участке

Станция на участке

Погружные

Поверхностные насосы дешевы и удобны в обслуживании, но при значительной глубине источника воду с их помощью достать не получится. В такой ситуации может помочь только погружной насос, который будучи подвешенным на тросе опускается прямо в воду. Выпускаются две разновидности – скважинные и колодезные насосы. Первые имеют малый диаметр и значительную длину, вторые скомпонованы более рационально, так как не стеснены в размерах.

При значительном насыщении перекачиваемой воды твердыми механическими примесями вместо центробежных погружных насосов, которые в таких условиях быстро изнашиваются, применяют вибрационные. Но у них есть свои недостатки – малы напор и вибрации, из-за которых вода при наличии в источнике неплотного грунта становится мутной.

Реле давления

Данное устройство обеспечивает включение и выключение насоса без участия человека. Управляющим фактором служит давление воды в трубопроводе: когда оно опускается до некоторого минимального значения (давление включения Pmin), реле включает насос; когда возрастает до заданного в настройках максимума (давление выключения Pmax) – насос отключается. Обычно Pmin задают на уровне 1,4 – 1,6 атм, Pmax – на уровне 2,4 – 2,8 атм.

Настройка реле осуществляется механическим способом – путем затягивания или ослабления двух гаек, стягивающих цилиндрические пружины.

Помимо основного механизма в РД может присутствовать защита от сухого хода и схема плавного запуска насоса.

Гидроаккумулятор

Очевидно, что если бы НСВ состояла только из РД и насоса, последнему пришлось бы включаться каждый раз, как только кто-либо начинал расходовать воду. Такой режим эксплуатации существенно сократил бы срок службы электромотора, так как в момент включения он испытывает значительные перегрузки. В характеристиках насоса даже указывается такая величина, как предельная частота включений. Для самых совершенных моделей она не превышает 15-ти раз в течение часа, а для обычных насосов – варьируется в пределах от 5 до 10. Чтобы насос не нужно было «дергать» слишком часто, НСВ оснащается гидроаккумулятором.

ГА представляет собой герметичный стальной бак, разделенный на две части эластичным элементом. Одна часть подключается к водопроводу и в процессе эксплуатации заполняется водой, вторая – содержит воздух, имеющий избыточное давление. Принцип действия ГА прост:

  1. После запуска насос накачивает ГА водой, так что находящийся в нем эластичный элемент растягивается и сжимает воздух во второй камере. Данный процесс длится до тех пор, пока давление в системе не достигнет Pmax.
  2. Теперь во время пользования водопроводом сначала будет расходоваться вода из ГА, при этом сила упругости сжатого в нем воздуха обеспечит комфортный напор. Насос включится только тогда, когда ГА полностью опорожнится, а давление в системе упадет до Pmin.

Выбирая ГА, следует учитывать такие его характеристики:

Тип

Насосные станции водоснабжения оснащаются мембранными ГА (в качестве эластичного разделителя используется резиновая мембрана) и баллонными (имеют внутри резиновый мешок, подключаемый к водопроводу). Вторые являются более практичными, так как обладают следующими преимуществами:

  • вода контактирует только с резиной, поэтому корпус не нуждается в антикоррозионной защите (стоит дешевле + долговечность);
  • в любом ГА баллон может заменить сам пользователь, в то время как мембрану в некоторых моделях может поменять только сервис-инженер.

Объем

Учтите, что в характеристиках указывается объем корпуса. Количество закачиваемой воды будет зависеть от давления воздуха в ГА (оно должно быть на 10% меньше Pmin) и Pmax. При стандартных настройках РД (Pmin = 1.5 атм; Pmax = 2,5 атм) 100-литровый ГА будет вмещать в себя около 33 л воды.

Объем ГА следует подбирать с учетом среднестатистического расхода, так чтобы частота включений насоса оказалась в допустимых пределах. Покупать слишком большой бак не следует – вода в нем будет застаиваться.

Материал корпуса

Наиболее долговечными являются баки из нержавейки, но и стоят они дороже остальных. Не рекомендуется приобретать ГА с пластиковыми крышками.

Обратите внимание! Существуют мембранные баки для отопительных систем, в которых применяется техническая резина. Во избежание путаницы их окрашивают в красный цвет (ГА для питьевой воды обычно синие).

Подбираем насос по производительности и напору

Самое сложное в выборе НСВ – подобрать насос с оптимальными производительностью и напором. Второй параметр по сути является давлением, которое создается в выходном патрубке, но указывается оно не в привычных атмосферах, а в метрах водного столба (10 м приблизительно равны 1 атм).

Насос подбирается следующим образом:

Схема подключения

Схема подключения

Определяются потери напора в системе

При расчете потерь напора учитывают две составляющие:

  • перепад высоты между минимальным уровнем воды в источнике и наиболее высоко расположенным потребителем;
  • гидравлическое сопротивление трубопровода, включая всасывающую магистраль.

Каждый метр перепада высоты «съедает» 1 м напора. С гидравлическим сопротивлением все не так просто – его нужно рассчитать. Зависит оно от таких факторов:

  • шероховатость поверхности труб (главным образом зависит от материала);
  • внутренний диаметр;
  • количество колен и арматуры (увеличивают сопротивление);
  • скорость течения воды.

Скорость потока увязана с диаметром и расходом, поэтому их и следует учитывать – так удобнее.

Для расчета максимального сопротивления необходимо знать максимальный расход. Он, в свою очередь, зависит от количества точек водоразбора:

  1. При наличии 1-й точки (средний расход – 12 л/мин) на горизонтальном участке пластиковой (!) трубы длиной 10 м потери напора будут такими: при внутреннем диаметре 12 мм – 4 м, при 16 мм – 1 м, при 20 мм – 0,1 м, при 26 мм – также принимают 0,1 м.
  2. Для 2-х точек (24 л/мин), соответственно, 14 м, 3,5 м, 1,16 м, 0,33 м.
  3. Для 3-х точек (36 л/мин), соответственно, 29,5 м, 7,23 м, 2,52 м, 0,7 м.

Сопротивление колен, переходников и арматуры учитывают упрощенно – в виде 10-процентной «надбавки» к сопротивлению труб.

Далее к вычисленному значению потерь напора (напомним, это высота + сопротивление) следует прибавить величину напора в кране, который необходим для комфортного пользования водопроводом. Обычно принимают 25 м, т. Е. 2,5 атм. В результате мы получим т.н. максимальный напор, которым должен обладать насос (агрегат лучше подбирать с небольшим запасом).

Определение производительности

Приводимая в характеристиках максимальная производительность – это просто справочная величина, по которой можно получить лишь общее впечатление о возможностях насоса. Выбрав насос по максимальному напору, необходимо найти в его паспорте напорно-расходную характеристику (она изображается в виде графика или таблицы), по которой можно определить производительность насоса в зависимости от потерь напора в системе.

Если производительность, соответствующая вычисленным в предыдущем пункте потерям напора, равна максимальному расходу или чуть превышает его, насос можно считать подходящим.

Комментарии запрещены.

Рекламма
Статистика
Яндекс.Метрика

© 2011 Все о водоснабжении.