Принцип работы насосной станции: устройство, типы бака

Рейтинг лучших насосных станций

Как говорилось ранее, при подборе станции учитывается множество характеристик. В виду большого количества производителей на рынке пользователи затрудняются с решением, поэтому рекомендуется оценить рейтинг лучших товаров. При составлении ТОПа учитываются следующие факторы:

1. Предельная мощность.
2. Глубина погружения.
3. Защищённость мотора и ротора.
4. Простота установки.
5. Потребляемая мощность.
6. Стабильность напряжения.
7. Пропускная способность.
8. Цена и гарантия.
9. Допустимость использование грязной воды.
10. Средняя производительность.
11. Материал корпуса.
12. Простота обслуживания.

Лучшие насосные станции представлены ниже.

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

Система функционирует по следующему принципу:

• при помощи оборудования, бак наполняется водой до определенной отметки;
• после наполнения резервуара водой, оборудование самостоятельно отключает устройство, переводя в режим ожидания;
• после открытия крана в точках водозабора, жидкость поступает;
• когда давление опускается до минимума, реле автоматически включает насос, и цикл повторяется.

Схема функционирования достаточно проста, но эффективная работа оборудования возможна только, если каждый элемент погружной насосной станции будет установлен правильно. Поэтому, рекомендуется доверить это квалифицированным специалистам.

Общая характеристика принципа работы насосной станции

Как только в доме открывается хотя бы один водопроводный кран, давление, имевшееся в системе до начала водоразбора, сразу начинает падать. Когда его уровень достигает нижнего порогового значения (обычно 1 ат, максимум 2,5 ат) автоматика насосной станции включает агрегат на закачку воды. Когда кран закрывается, насос быстро доводит давление внутри системы до верхнего порогового значения (обычно 3 ат, максимум 4,5 ат), тогда автоматика отключает агрегат и забор воды прекращается. Дачник (домовладелец) получает возможность пользоваться водой для бытовых нужд (полива), просто открывая и закрывая водопроводные краны.

Насосные станции для колодца – какие лучше

Станция с встроенным эжектором

Насосные станции обычно комплектуются эжектором встроенным или выносным. Станции, работающие со встроенный эжектором, обеспечивают напор выше 40 метров, приемлемая глубина подъема – до 8 метров. Эти модели не боятся воздуха, который может попасть в систему, поэтому нет необходимости заполнять трубу водой при запуске.

Достоинства и недостатки

Перед тем, как обеспечить подачу воды, насос должен прокачать воздух, поэтому чтобы ускорить этот процесс необходимо открыть кран водопровода, либо воспользоваться специальным клапаном, который имеется на корпусе устройства.

Недостаток станции – в достаточно шумной работе. В связи с этим нет возможности устанавливать ее в жилом помещении. Лучше это сделать в сарае или в кессоне – защитном колодце, который устанавливают над оголовком источника.

Станция с выносным эжектором

Она обеспечивает подъем воды с глубины более 45 метров и транспортирует ее на протяжении 40 метров.

Эжектор опускается на глубину с двумя трубами, по одной вода поступает в сам эжектор, а по второй двигается дальше, вверх.

Вода делится на две части: одна – поступает в водопровод, а вторая возвращается в эжектор.

Это достаточно выгодное решение с малым уровнем шума и низким потреблением электроэнергии. Оно подойдет для решения большинства задач стоящих перед данным насосным оборудованием.

Достоинства и недостатки

• Оборудование допустимо помещать в доме, либо в любом другом отапливаемом помещении. Работает абсолютно бесшумно.
• Потребляет небольшое количество энергии.
• Из недостатков – невысокий коэффициент полезного действия и непереносимость станцией мелких примесей песка и скопившихся при работе пузырьков воздуха.

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.

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.

Насосные станции с накопительным баком: описание работы и обзор конструкции

Такие станции строили совсем недавно, а сейчас они устарели и морально и технически. Принцип работы подобной системы основан на перекачивании воды из колодца (скважины) в достаточно габаритную емкость, расположенную в чердачном пространстве дома.

Насосные станции с накопительным баком

В итоге, вода поступает к потребителям самотеком, а уровень жидкости в накопительном баке контролирует особый клапан поплавкового типа. Кончилась вода – поплавок «упал» и «включил» насос. Вода наполнила бак – поплавок «всплыл» и отключил насос.

Несомненный плюс такой конструкции – высокая энергетическая эффективность. Станция не работает до тех пор, пока не опустеет бак. То есть, насос не включается после каждого поворота вентиля крана.

Кроме того, такие станции подходят к скважинам с малым дебетом, который выкачивается буквально за считанные минуты. В этом случае огромный накопительный бак выступает как предохранитель, обеспечивающий паузу для наполнения скважины до статического уровня.

К недостаткам такой конструкции относится высокий риск «заливания» нижних помещений (в случае чердачного месторасположения – это, по сути, весь дом). Поэтому в верхнюю часть бака вваривают предохранительный патрубок, выводимый за пределы строения.

Ну а сам бак в наши дни производят из инертного полимера, не меняющего вкус или запах воды и не подверженного коррозии в принципе.

Определение места для станции водоснабжения

При выборе места расположения станции необходимо учитывать ее технические возможности, климатические условия и особенности системы водопровода. Таким образом необходимо произвести следующее:

Максимально приблизить станцию к водозабору

Важно учитывать, что при удлинении горизонтального трубопровода между водозабором и насосом на 10 метров уменьшается его рабочая глубина на 1 метр
Особое внимание следует уделить изоляции электрического кабеля и мест его подключения. Важно помнить, что к данной аппаратуре подсоединяется вода, и подключается электричество
Пренебрежение этим правилом может привести к несчастному случаю

Оборудование необходимо защитить от негативного влияния природных осадков (дождя, снега, прямых солнечных лучей). Заблаговременно позаботиться об его утеплении при помощи теплоизоляционных материалов. Продумать его шумоизоляцию, что позволит находиться вблизи и не подвергаться негативному влиянию ненужного звука. Важно позаботиться об утеплении трубопровода, который соединяет водозабор со станцией и станцию с домашней системой. Для этого он углубляется ниже точки промерзания, либо утепляется при помощи специальных теплоизоляционных материалов или обогревающего электрического кабеля.

Таким образом, при определении места для размещения станции водоснабжения необходимо создать специальный микроклимат, где недопустима повышенная влажность, что негативно скажется на сроке эксплуатации.

При создании необходимых условий можно продолжительное время наслаждаться качественным бесперебойным водоснабжением загородного дома вдали от центральной магистрали.

Автоматические системы управления

Наличие автоматических систем управления заметно увеличивает стоимость насосной станции, поэтому целесообразность такого оснащения определяется индивидуально. Специалисты рекомендуют устанавливать датчики контроля и автоматические регуляторы при постоянном использовании системы водоснабжения.

Автоматика может обеспечить защиту от различных факторов, например, от так называемого «сухого хода», когда при снижении уровня жидкости насос захватывает воздух, насосная станция работает рывками, перекачивающий агрегат перегревается. Кроме того, востребованной оказывается защита от:

• повышения температуры (перегрева) насоса,
• перепадов напряжения в питающей сети и пр.

На видео можно посмотреть как устроена насосная станция и описание ее работы.

Достоинства насосного агрегата с гидробаком

Насосный агрегат является неотъемлемой частью автономной системы водоснабжения. Он обеспечивает подачу воды из скважины либо колодца, водораздача которой дальше по коттеджу осуществляется за счет работы самого насоса, использования водонапорного бака либо применения гидроаккумулятора.

Гидропневматическая водоподъемная установка и водонапорная емкость предназначены для поддержания постоянного давления во внутридомовой системе водоснабжения

Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем. При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель. Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости. Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще.

Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха.

Гидронасос устанавливаемой в подвале насосной станции работает на всасывание, что позволяет ее использовать только при неглубоких водоносных слоях или со скважинами с естественным подпором воды

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидроударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.

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.

Конструктивные особенности станции с баком

Применение гидростанций, функционирующих на основе накопительных баков, уже перестало быть актуальным. Эти системы устарели, поэтому используются все реже. Для перекачки воды предусмотрено гидротехническое отверстие, представляющее собой колодец либо скважину. Вода поступает в специальный резервуар, расположенный в точке системы, которая является наивысшей, например, чердак частного дома, где обустроена насосная система с накопителем.

Объем накопительного бака зависит от потребностей и числа людей, проживающих в загородном доме. На нужды каждого из жильцов частного дома необходимо около 200 л воды в месяц. Такой же объем воды требуется для приусадебного участка в 6 соток. Уровень напора воды и ее количество в баке регулируется с помощью поплавка.

Если уровень воды снижается до заданной величины, то после срабатывания датчика запускается подкачка воды. Насосные системы с накопителем, обладающие высокой энергоэффективностью, долгое время пользовались большим спросом. Недостатками станций являются сложность установки и наличие громоздкого резервуара.

Автоматические системы управления

Наличие автоматических систем управления заметно увеличивает стоимость насосной станции, поэтому целесообразность такого оснащения определяется индивидуально. Специалисты рекомендуют устанавливать датчики контроля и автоматические регуляторы при постоянном использовании системы водоснабжения.

Автоматика может обеспечить защиту от различных факторов, например, от так называемого «сухого хода», когда при снижении уровня жидкости насос захватывает воздух, насосная станция работает рывками, перекачивающий агрегат перегревается. Кроме того, востребованной оказывается защита от:

• повышения температуры (перегрева) насоса,
• перепадов напряжения в питающей сети и пр.

На видео можно посмотреть как устроена насосная станция и описание ее работы.

Основные части и компоновка

Комплектно поставляемые компактные агрегаты оснащены поверхностными самовсасывающими насосами центробежного или вихревого типа. Станции, укомплектованные погружными (скважинными) насосами, будучи распределенными (не компактными) системами, далее не рассматриваются.

Компактная насосная станция с поверхностным насосом содержит следующие  основные части:

• насосную установку:
• гидроаккумулятор (мембранный гидробак);
• блок автоматики.

Насосная установка с горизонтальным расположением валов насоса и двигателя (обычно асинхронного короткозамкнутого однофазного) монтируется сверху на гидроаккумулятор также горизонтального типа. Баки некоторых фирменных станций (например, Aquario) оснащены специальными монтажными площадками под насосы. Это обеспечивает большую его устойчивость при транспортировке и эксплуатации.

Составные части нососной станции.

В хорошо спроектированных агрегатах составные части соединяются посредством пятиходового штуцера (в просторечии «пятерика»), латунного или из нержавеющей стали. Конструктивно «пятерик» представляет собой обычный тройник с двумя дополнительными выходами, устанавливаемый на напорный патрубок насоса. Боковой выход служит для присоединения шланга-переходника (в металлооплетке) к гидроаккумулятору. Два дополнительных выхода малого диаметра служат для присоединения манометра и блока автоматики (реле давления). Оставшийся выход служит для присоединения напорного трубопровода.

Присоединение составных частей станции посредством пятиходового штуцера.

Однако на рынке достаточно распространены и другие варианты компоновки станций, производители которых используют упрощенную комплектацию, отказываясь от одних комплектующих и экономя на других. Существуют станции без пятиходового штуцера, в которых реле давления, соединительный шланг и манометр крепятся непосредственно к корпусу насоса. Есть компоновка, содержащая блок автоматики, закрепленный на фланце гидроаккумулятора. При этом производители таких станций, экономя на комплектующих, жертвуют удобством потребителя при эксплуатации оборудования.

Вентиляция канализации

Для того чтобы КНС не стала источником неприятного запаха. в ней должна быть вентиляция, то есть циркуляция воздуха. Это гарантирует удаление вредных газов, которые наверняка будут возникать при работе станции.

Обратите внимание на охлаждение, ведь во время работы насосов выделяется некоторое количество тепла. В случае отсутствия воздухообмена высокие температуры способны вывести агрегаты из строя

Вентиляцию также необходимо рассчитывать, и при этом важно учесть:

Вентиляцию также необходимо рассчитывать, и при этом важно учесть:

• излучение оборудования (тепловое);
• объем резервуара;
• уровень влажности, ведь она может повлиять на работу оборудования и электроники.

Стоит учесть, что рекомендованным параметром воздухообмена считается кратность его пяти.

Где установить?

Если в доме имеются санузлы ниже уровня первого этажа, то есть магистрали трубопровода, имеет смысл устанавливать мини-КНС, причем прямо в санузле. Чаще всего этим местом является пространство между канализацией и выводом из унитаза. Подобное оборудование в основном имеет измельчитель для отходов. Для того чтобы подключить станцию, не нужно использовать большие по диаметру канализационные трубы. Их выходное отверстие имеет диаметр от 32 до 40 мм.

Если же от дома до коллектора большее расстояние, то целесообразно устанавливать типовую канализационную насосную станцию, а значит, монтировать необходимо за пределами дома. Это полноценная станция, но в уменьшенных масштабах.

Монтаж бытовой КНС

Прежде чем начать установку, нужно определиться с ее местом. Чаще всего там должен присутствовать перепад между подающей и приемной трубами. Но каждый случай стоит рассматривать индивидуально, с оглядкой на специфику системы и рельеф местности.

1. Для начала следует подготовить монтажную яму. Размеры ее должны быть больше, чем у канализационной насосной станции. Причем это отличие составляет 10-15 см. Такой запас позволит подключить трубопровод без особых сложностей.
2. Дно ямы нужно утрамбовать. Для этого используют слой щебня, после него настилают подушка из песка.
3. На песчаную подушку устанавливают железобетонную плиту, а уже на нее станцию.
4. Корпус КНС необходимо прикрепить к плите.
5. Потом следует подключить трубы входа и выхода.
6. После завершения всех работ пространство между котлованом и станцией засыпают песком.

Производить пуск и наладку нужно только с участием компании-продавца.

Такую станцию важно регулярно обслуживать. Для того чтобы делать это правильно, необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. Основными пунктами в обслуживании являются:

Основными пунктами в обслуживании являются:

1. Регулярные плановые осмотры состояния корпусов и оборудования.
2. Ежегодные проверки оборудования, насосов и управляющих узлов специалистами.
3. Удаление иловых отложений. Это можно сделать, откачивая их по мере надобности.
4. Удаление посторонних предметов, которые не пускает внутрь предохранительная решетка.

Рекомендовано к прочтению: Что делать с запахом из канализации в квартире?

Выполняя эти несложные правила, вы сможете пользоваться станцией долгие годы.

Мы не раз сегодня упоминали о мини-КНС – это небольшие по габаритам установки, которые используют для откачки стоков из унитаза, включающих в себя фекалии и туалетную бумагу. Используют в помещениях подвального типа и на цокольных этажах.

Такие станции имеют три выхода для подключения разных стоков:

Установка представляет собой пластиковый резервуар, в котором размещен погружной насос. Он включается в работу при помощи гидродинамического реле тогда, когда резервуар наполняется. Мини-КНС включает в свой состав режущий механизм и приемный фильтр. Первый отвечает за измельчение твердых и волокнистых отходов. Это позволяет использовать трубы с малым сечением. Также в ее составе, как и у старшего брата бытовых КНС, имеются вентиляционная установка и запорный механизм, который не допустит переливания стоков.

Монтировать такую станцию можно самостоятельно, причем не нужно никакой разрешительной документации для этого. Она может работать в автоматическом или принудительном режиме. Большинство мини-КНС оборудуют в любом месте в санузле. Там происходит измельчение, только после этого отходы поступают в канализационную систему. Стоки могут подниматься на высоту до 6 метров, а расстояние по горизонтали до 100 метров.

Технология ремонта водяного насоса

Самой частой поломкой водного насоса считается выход сальника из строя. Чтобы избавиться от неисправности, необходимо заменить сломанную деталь. Мы вам расскажем, принцип избавления от данной проблемы.

Для начала мы разберем насос. Выполняем все в данной последовательности:

• Отгибаем стопорную шайбу;
• Далее выворачиваем гайку-колпак, при этом, удерживая вал от проворачивания;
• Снимаем крыльчатку с сальника;
• Совлекаем уплотнительное и упорное кольца;
• Вытаскиваем шкиф привода и выбивается шпонка;
• Снимаем пылеотражатели стопорного кольца;
• Далее выплесовывается вал водного насоса с подшипниками;
• И последние совлекаем все уплотнение.

Наше устройство разобрано и готово к замене сальника, после – все собираем в обратной последовательности.