Блок управления – что это и как работает
Основное преимущество насосной станции в автоматизации. То есть не нужен специальный человек, который будет следить за давлением в сети, включать и отключать устройство. Все это делает автоматика. А состоит она из двух основных полуавтоматических компонентов:
- манометр – аппарат, измеряющий давление в трубах, когда оно низкое, подается сигнал для запуска насоса;
- реле – состоит из двух пружин, которые размыкают и замыкают контур, чтобы подать напор и убрать его. Работает по уровню жидкости в баке.
Важно обращать внимание на заводские настройки, поскольку они обычно соответствуют значениям запорной арматуры, но в некоторых случаях требуется изменить крайние показатели на реле. Дополнительным элементом является контроллер потока. Когда в системе нет воды или струя становится по каким-либо причинам меньше, устройство сигнализирует об этом
Его действия приводят к минимизации рисков перегрева движка
Когда в системе нет воды или струя становится по каким-либо причинам меньше, устройство сигнализирует об этом. Его действия приводят к минимизации рисков перегрева движка
Дополнительным элементом является контроллер потока. Когда в системе нет воды или струя становится по каким-либо причинам меньше, устройство сигнализирует об этом. Его действия приводят к минимизации рисков перегрева движка.
Ниже схема блока управления электронасоса:
Назначение и преимущества оборудования
Если случается потребность в гидродобыче для небольшого дачного участка с домиком для сезонного проживания, то обычно жильцы не делают акцент на большом давлении воды и на постоянном напоре, они отдают предпочтение обычному, недорогому насосу. И даже если он не очень надежный, то вполне справляется со своей задачей – несколько месяцев в году обеспечивать полив огорода и удовлетворять небольшие потребности в воде для бытового обихода 1-2 человек.
Но если требуется индивидуальная точка водозабора для большого частного дома, то в таком случае монтируется рассматриваемая конструкция. Она обладает большей мощностью и имеет ряд преимуществ. Но сперва рассмотрим, для чего нужна и как используется насосная станция водоснабжения – применение и назначение:
- Автономная водоподача для жилья. Нет потребности в подключении к магистральному водопроводу. Жильцы не испытывают зависимости от водоканала, а это значит, что у них поступает постоянное количество ресурса с хорошим качеством. Никаких отключений, связанных с плановым ремонтом линий или аварийными ситуациями.
- Промышленное использование. Крупные скважины с соответствующей мощностью насосов применяются на заводах, производственных цехах. Вода подаётся не только из недр земли, но и из открытых водоемов, резервуаров для хранения жидкости. Часто большие объемы требуются для охлаждения, например, в области металлургии, энергетики.
- Полив теплиц, садов, огородов. Оросительные системы могут быть предназначены для промышленного сельского хозяйства или для индивидуальных целей. Кроме орошения, в с/х области не менее важна подача влаги для скота, она также может быть автоматизированной.
Таким образом, подведем итог. Назначение насосного оборудования известно каждому – это подъем жидкости из резервуара (скважины, колодца, водоема, накопительного бака) и ее подача к дому, производственному цеху или оросительной системе. При этом образуется определенное давление и, соответственно, напор. Но, в отличие от стандартного погружного насоса, работа водонасосной станции также зависит от ее устройства, компонентов. Так, дополнительные элементы обеспечивают ее автономность и автоматическую работу, реле позволяет определять количество паскалей и некоторые другие показатели. Но для того чтобы рассмотреть назначение каждой части отдельно, сперва стоит поговорить о системе в целом.
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.
Что написано в нормах.
Если прочтение документации к оборудованию многое что проясняет, то читать нормы, как и форумы, где их обсуждают – бесполезное занятие. В нормах нет никакой конкретики, путаница в терминах и разобраться нелегко.
Собственно, нечеткость норм по проектированию систем водяного пожаротушения и приводит к появлению на объектах вместо нормальных спринклерных систем всяких городушек из порошкового пожаротушения и тонко-распыленной воды, которые в принципе способны только испортить материальные ценности но ничего не потушить.
А может к этому приводит и банальная суперэкономия, а нормы и не причем.
В сухом остатке имеем.
Различают несколько режимов пуска:
- Местный пуск.
- Дистанционный пуск.
- Автоматический пуск.
- Ручной пуск.
С ручным дистанционным и местным пуском вроде-бы определились: и местный и дистанционный пуск – это два вида ручного пуска.
Хорошо хоть однозначно понятно, что местный ручной пуск необходим полюбому.
Идет ожесточенный спор о том – что считать автоматическим пуском и нужен ли дистанционный ручной пуск.
Автоматический пуск насосной станции пожаротушения – это то-ли сигнал от пожарной сигнализации, то-ли сигнал от сигнализаторов давления.
Некоторые оппоненты утверждают, что автоматический пуск пожарных насосов бывает только от ДППК (датчика положения пожарного крана). И вообще, если не применяются ДППК, то при автоматическом пуске следует устанавливать водонапорные баки (п.6.9 СНиП 2.04.01).
До чтения норм я вообще и разу не видел эти ДППК. Датчики положения дискового затвора видел. Есть подозрение, что ДППК – дорогой, ненадежный и не нужный гаджет.
А как можно было запутаться в двух подряд идущих пунктах?
Если автоматическим пуском считать пуск от сигнализаторов давления, то очень интересным выглядит п. 4.2.7 СП 10.13130.2009, который гласит:
У нас здание высотой меньше 50 м, поэтому автоматический пуск вроде необязателен.
То есть – у нас есть выбор: дистанционный или автоматический.
Допустим, у нас дистанционный пуск с установкой кнопок в шкафах. Но тогда нам требуется подтверждение при помощи датчика давления. Датчик давления же – это уже автоматический пуск сам по себе.
Зачем тогда кнопки в шкафах если у нас уже вся есть для автоматического пуска? Поставил на выходе датчик давления (пусть даже два) – и по ним запускай насосную станцию. Установка датчиков давления гораздо проще и дешевле, чем протягивать кабельную сеть в каждый шкаф пожаротушения по этажам.
Что-то тут явно не так.
Считаю, что автоматический запуск насосной станции пожаротушения по падению давления возможен только при наличии жокей-насоса с мембранным баком. Жокей-насос компенсирует падение давление и только если он не справляется происходит пуск насосной станции.
Хотя и не могу формально обосновать, почему нельзя осуществлять запуск тупо по сигнализатору давления в противопожарном водопроводе, но анализ вышеприведенных паспортов оборудования показывает что дело именно так.
Блок защиты от «сухого хода»
Практика эксплуатации насосных станций показывает существование реального риска работы насоса без воды («сухой ход»), что запрещается всеми производителями. Возникает такая ситуация в следующих случаях:
- дебит колодца/скважины менее производительности насоса (неправильный подбор насоса);
- пересыхание источников (падение дебита) в засушливый период года;
- неотслеженное опорожнение источника-емкости;
- пропадание воды в источнике-водопроводе, когда насосная станция используется как повысительная.
Представьте ситуацию: давление внутри системы меньше нижнего порогового плюс пропадает подача воды. Насос продолжает «молотить всухую», пытаясь безуспешно поднять давление. Поломка агрегата будет вполне гарантирована. Поэтому станция, укомплектованная блоком защиты от «сухого хода», гораздо надежнее защищена.
В качестве такой защиты может использоваться специальное реле давления, настроенное на низкую величину (менее 0,4 бар), называемое реле «сухого хода». Оно включается рядом с основным реле давления.
Подключение реле «сухого хода».
Ряд производителей предлагают датчики протока, а также реле протока, иногда именуемые прессконтролями. Последние совмещает функции обычного реле давления, дополнительно фиксирует отсутствие протекания воды через свой внутренний канал, формируя команду отключения электродвигателя насоса с небольшой задержкой относительно момента пропадания потока.
Прессконтроль всегда можно приобрести отдельно и установить в напорный трубопровод, чтобы фиксировать проток/давление воды. Штатное реле давления станции можно демонтировать. Электрическое подключение блока производится посредством шнура с вилкой и розеткой, является интуитивным, посильным даже неспециалистам.
Классификация канализационных станций
Размеры бытовых канализационных насосных станций могут быть самыми различными. Они могут умещаться непосредственно за унитазом и сразу из него перекачивать стоки в необходимом направлении, а могут иметь вид вкопанных в землю горизонтальных цистерн объемом в десятки кубометров.
Но не только размерами отличаются КНС. Ниже приведены классификации насосных станций для канализации по различным параметрам.
По типу установки:
- Вертикальные;
- Горизонтальные;
- С самовсасывающими насосами.
Последний тип КНС предполагает принудительное закачивание сточных вод в корпус станции, и их удаление из него после очистки.
Мини-КНС для внутридомовой установки
Разместить мини-КНС можно даже в углу санузла. Он издает минимум шума и имеет эстетичный корпус.
КНС с отдельно расположенной запорной арматурой
Когда вентили и расходометры расположены в отдельном сухом помещении, их обслуживание становится безопасным и комфортным.
КНС с самовсасывающими насосамиВнешняя вертикальная КНС для дома
КНС с исключительно вертикальными емкостями используются преимущественно в частных домах.
По типу расположения относительно земли:
- Заглубленные;
- Наземные;
- Частично заглубленные.
Резервуар КНС с датчиками, канализационными насосами и запорной арматурой может находиться в земле, а система автоматического управления — на поверхности.
По схеме управления оборудованием:
- С ручным управлением. Включение и выключение модулей оборудования происходит по мере необходимости обслуживающим персоналом, который самостоятельно проверяет наполняемость канализационного резервуара.
- Дистанционные. Используется система мониторинга состояния резервуара, данные которого выводятся на удаленный управляющий пульт.
- Автоматические. Управление производится автоматически с помощью датчиков и реле, расположенных непосредственно в корпусе насосной станции или рядом с ней.
КНС с ручным управлением являются самыми дешевыми, но требуют личного участия человека. Они используются в основном в загородных дачных домиках и коттеджах с небольшим количеством расхода воды.
По характеру канализационных стоков:
- Для хозяйственно-бытовых стоков. Рассчитаны на эксплуатацию в стандартных условиях.
- Для промышленных целей. Изготавливаются из материалов с повышенной устойчивостью к химически агрессивным средам и термическому воздействию.
- Для ливневых сетей. Оборудуются дополнительными системами очистки.
- Для осадочных сточных вод. Используются чаще всего в промышленных очистных сооружениях. Оснащаются дополнительными устройствами для обработки осадочных отложений.
При выборе модели КНС лучше ориентироваться не на классификацию, а на рекомендации специалистов, которые подберут оптимальную систему для конкретного дома.
Частые неполадки станций
При перебоях в работе станции, связанных с частым включением агрегата, при этом он сразу же выключается, нужно осмотреть гидроаккумулятор на показатель давления воздуха. Если оно понижено, то его подкачивают. При неповрежденной мембране с корпусом бака устранить неполадку легко. При нарушении целостности деталей придется обращаться в сервис для ремонта.
Если на ниппеле, расположенном на воздушном клапан, появляются капли воды, следует сразу же отсоединить гидроаккумулятор от водопровода. Данный признак свидетельствует о неполадках в мембране. Ее придется заменить. Нельзя допускать попадание воздуха в водопровод дома.
Если оборудование не включается, осматривают рычаг управления давлением. В некоторых ситуациях на реле установлено давление, превышающее рабочее. Иногда воздух проникает в шланг для всасывания, от этого срабатывает система защиты от хода «всухую».
Инструкция по монтажу КНС
Монтаж бытовых КНС проводится исключительно квалифицированными работниками, ввиду высоких требований к точности работ и соблюдению последовательности действий.
Нарушение правил может привести к повреждению резервуара или подходящих к нему труб. Далее будет рассмотрена пошаговая инструкция по установке КНС для людей, желающих сделать это самостоятельно.
Пункт №1. Проводится выбор места установки КНС. СНиПы требуют вкапывать резервуар минимум в 20 м от стен жилого здания. Если позволяют геодезические уровни, то желательно выбирать участок повыше, чтобы под станцией не скапливалось много грунтовых вод.
КНС не следует устанавливать на фасадной стороне дома, около детских игровых площадок и вблизи зон для пикника
Пункт №2. Выкапывается яма с учетом диаметра емкости и места для удобного проведения монтажных работ. Если грунт достается экскаватором, то нужно остановить работы на 20-30 см выше проектного уровня. Далее извлекать землю необходимо вручную лопатой, чтобы сохранить целостность грунта.
При выкапывании ямы для канализационной емкости не нужно делать ее огромной. Достаточно будет диаметра на 1,5-2 метра больше, чем размер самой емкости
Пункт №3. Производится выбор типа фундамента для установки КНС и его монтаж. Для этого после выкапывания ямы выполняется оценка водности грунта. Если грунт сухой, то можно сделать опалубку и залить ее 30-сантиметровым слоем бетона.
А если в яму постоянно просачиваются грунтовые воды, то для фундамента подойдет только готовая железобетонная плита толщиной не менее 30 см.
Бетонное основание должно быть строго горизонтальным, поэтому при укладке готовой бетонной плиты нужно заранее об этом позаботиться.
Емкости КНС имеют юбку или лапки для крепления к фундаменту. В качестве крепежа используются анкерные болты, хотя при заливке бетона на грунт можно встраивать в смесь и металлические стержни, на которые потом насаживать крепление емкости.
Не следует экономить на размерах анкерных болтов. Оптимальная их длина — 200 мм, а диаметр — 20 мм. А металлические стержни перед укладкой в жидкий бетон необходимо загнуть крючком или буквой Г
Пункт №4. Производится установка емкости КНС на фундамент, ее крепление и подключение к сливной трубе внутренней канализации дома. При вертикальном типе станции и большом количестве грунтовых вод требуется пригрузка емкости бетоном. Для этого вокруг резервуара заливается бетон на 20 см выше уровня первого ребра жесткости станции.
Следует учитывать, что после заливки бетоном сменить резервуар будет невозможно, поэтому необходимо просчитывать его объем с учетом расширения дома и увеличения количества его жильцов
Пункт №5. Производится засыпка станции мелким грунтом, максимальный размер зерна которого составляет 32 мм. Каждый слой земли должен быть не более 50 см. После засыпки очередного пояса, он заливается водой для усадки и утрамбовывается.
На этом внешний монтаж КНС заканчивается. После закрепления в грунте внутри станции устанавливаются насосы, датчики, обратные клапана и другое вспомогательное оборудование.
С целью безопасности люки канализационных резервуаров рекомендуется закрывать на замки, ведь во время игры дети могут спрятаться в них и потерять сознание
Не лишним будет проведение в дом системы аварийного оповещения о критическом уровне бытовых сточных вод в резервуаре, что предупредит о неисправностях в работе станции.
Выбор места установки
Устанавливают насосные станции возле источника воды — скважины или колодца — в специально оборудованном приямке — кессоне. Второй вариант — в подсобном помещении в доме. Третий — на полке в колодце (со скважиной такой номер не пройдет), и четвертый — в подполе.
Так выглядет насосная станция
Как определить глубину всасывания
При выборе места в первую очередь руководствуются техническими характеристиками — максимальной глубиной всасывания насоса (откуда сможет поднять насос воду). Все дело в том, что максимальная глубина подъема насосных станций — 8-9 метров.
Скважины часто имеют большую глубину чем 8-9 метров. В этом случае придется использовать другое оборудование — погружной насос или насосную станцию с эжектором. В этом случае вода может подаваться с 20-30 метров, чего обычно достаточно. Минус этого решения — дорогостоящее оборудование.
Глубина всасывания — характеристика, определяющая способ установки
Если вам не хватает всего метра до того, чтобы можно было поставить обычное оборудование, можно поставить станцию в колодце или над скважиной. В колодце на стенке крепят полочку, в случае со скважиной углубляют приямок.
При расчетах не забывайте, что уровень зеркала воды «плавает» — летом он обычно понижается. Если глубина всасывания у вас на грани, в этот период воды может просто не быть. Позже, когда уровень поднимется, водоснабжение возобновится.
Соображения безопасности
Еще один момент, который надо учитывать — сохранность оборудования. Если установка насосной станции предполагается возле дома с постоянным проживанием, проблем меньше — выбирать можно любой вариант, даже в небольшом сарайчике. Только одно условие — он не должен промерзать зимой.
Установка насосной станции в котельной
Если же это дача, на которой постоянно не живут, дело сложнее — надо устраивать такое помещение, которое в глаза не бросается. Наиболее безопасный способ установки насосной станции — в доме. Хотя унести ее могут и в этом случае.
Второе место, где можно установить насосную станцию — заглубленный замаскированный кессон.
Схема установки насосной станции в колодце
Третье — на полке в колодце. Только в этом случае традиционный домик для колодца делать не стоит. Нужна стальная крышка, которая запирается на надежный замок (к кольце приварить петли, в крышке сделать прорези, на которые вешать запоры). Хотя, под домиком тоже может скрываться хорошая крышка. Только конструкцию надо продумать так, чтобы она не мешала.
Удобство и условия эксплуатации
Установка насосной станции в доме хороша всем, кроме того, что оборудование при работе шумит. Если есть отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией и по техническим характеристикам это возможно — никаких проблем. Часто делают подобное помещение в подвале или в цокольном этаже. Если подвала нет, можно сделать короб в подполе. Доступ к нему — через люк. Этот короб кроме звукоизоляции должен иметь и хорошую теплоизоляцию — диапазон рабочих температур начинается от +5 °C.
Для снижения уровня шумов станцию можно ставить на толстую резину — для гашения вибрации (создается вентилятором охлаждения). В этом случае возможно даже установка в доме, но звук, безусловно все равно будет.
Кессон из бетонных колец
Если вы остановились на монтаже насосной станции в кессоне, он тоже должен быть утепленный, а еще водонепроницаемый. Обычно для этих целей используют готовые железобетонные емкости, но можно сделать кессон из бетонных колец (по типу колодца). Вниз установить кольцо с дном, сверху — кольцо с крышкой. Еще вариант — сложить из кирпича, пол залить бетоном. Но этот способ подходит для сухих участков — уровень подземных вод должен быть ниже на метр ниже глубины кессона.
Глубина кессона такая, чтобы оборудование было установлено ниже уровня промерзания. Утеплитель пенополистирол. Лучше — экструдированный. Тогда одновременно получаете еще и гидроизоляцию.
Для кессона из бетонных колец удобно использовать скорлупу (если найдете подходящий диаметр). Но можно и плитный пенополистирол, нарезать полосами и его клеить. Для прямоугольных приямков и сооружений подойдут плиты, которые можно клеить на стены при помощи битумной мастики. Промазываете стену, прикладываете утеплитель, можно дополнительно зафиксировать парой гвоздей/дюбелей.
Правила установки оборудования
Для работы оборудование обязательное условие наличие электропитание. Необходимо провести линию туда, где будет установлена станция желательно чтобы ваша точка подключения (розетка) имела степень защиты не менее IP44.
Для дома, с круглогодичным проживанием, рассмотрим оптимальные схемы установки автоматической насосной станции водоснабжения. Для этого существует еще ряд критериев, которые необходимо учитывать перед установкой оборудования:
- Место где будет установлено.
- И как будет использоваться.
Если планируется эксплуатация в зимнее время, то помещение где будет устанавливаться станция, должно быть утеплено, иметь вентиляцию. Независимо от места установки температура в помещении должна быть не ниже +5 градусов.
На оборудование не должны сказываться перепады температуры, заморозки, помещение должно проветриваться, так как и скопление конденсата также плохо сказывается на эксплуатации.
Также можно сделать кессон — это небольшое сооружение для насосного оборудования в котором делается гидроизоляция, утепляется, стены обшиваются звукоизоляционными материалами.
Под кессон роется в земле углубление до 2,5 метров, где и монтируется насосная станция. Это хороший вариант установки станции водоснабжения — оборудование находится ниже уровня промерзания грунта, внутри установки будет постоянно поддерживаться плюсовая температура.
Если осуществляется скважинный забор воды, то обсадную трубу срезают немного выше, чем дно кессона. В скважинную трубу опускается насос, который поднимает воду в гидроаккумулятор.
Трубы укладывают в траншеи ниже глубины промерзания грунта в этом регионе, так же для уменьшения глубины траншеи можно произвести утепление труб что позволит меньше копать
Для насосной станции независимо от места установки делается жесткое основание обратите внимание, основание должно быть выше уровня пола. Когда оборудование установлено в доме это вызывает проблему шума от работающей станции
Как тогда установить станцию водоснабжения если двигатель насоса сильно шумит предлагается рассмотреть два варианта:
Когда оборудование установлено в доме это вызывает проблему шума от работающей станции. Как тогда установить станцию водоснабжения если двигатель насоса сильно шумит предлагается рассмотреть два варианта:
установить виброгасящие опоры;
сделать звукоизоляционный короб.
Если планируется сезонное использование, к примеру, для полива или в доме где нет круглогодичного проживания тогда тут все просто.
Можно устраивать небольшой короб, который надо немного прикопать, сделать навес там куда устанавливается оборудование, если есть какое-то помещение, например сарай то можно поставить и туда, но не забывайте про вентиляцию и основание.
Критерии выбора оборудования
Установка перекачивающих станций показана в следующих ситуациях:
- Большой расход воды, и насос в стандартной комплектации не справляется с этой задачей.
- Требуется бесперебойная подача ресурса без использования громоздких накопительных емкостей.
- Недостаточное давление для работы бытовой техники, в результате чего приборы могут выйти из строя.
Для правильного выбора насосной станции необходимо определиться со следующими параметрами:
- глубина скважины;
- расстояние от источника до самой крайней точки водозабора;
- объем потребления;
- мощность устройства;
- условия эксплуатации оборудования (на основании этого выбирают материал корпуса);
- наличие и тип эжектора;
- какие меры безопасности предусмотрены в комплекте приобретаемой установки (заземление, класс защиты и др.).
