Как выбрать насосные станции водоснабжения для частного дома

Как выполнить водоснабжение дома и дачи своими руками? Как подвести воду в дом? Как подключить автоматическую бытовую насосную станцию для водоснабжения дома и полива участка? Ответы на эти и другие вопросы Вы сможете найти в данном разделе

История гидроаккумулятора

Ранее использовали с целью компенсации давления водонапорные башни, которые и являются прародителями современного агрегата. К сожалению, главным недостатком остается наличие гидроударов, но в целом этот вид конструкции используется и в некоторых современных постройках.

В башне предусмотрен набор воды с помощью насосов, которые работают только в то время, когда пользователи практически не используют водопровод. Как только настает пик использования воды, она начинает поступать из набранного ранее количества, что позволяет уменьшить перепады давления. Эта же технология используется и в гидроаккумулятора, который является обязательным устройством при автоматизации водопровода частного дома.

Гидроаккумулятор и его особенности

Гидроаккумуляторы представляют собой емкость с металлическим корпусом, а внутри имеется резиновая груша. Эта груша играет роль мембраны, что позволяет заполнять ресивер до определенного давления. Насос осуществляет закачивание воды в ресивер до определенного давления. Как только значение давления достигает определенного уровня, подается сигнал насосу на отключение электродвигателя. В дальнейшем расход воды осуществляется из ресивера, и как только давление снижается до минимального значения, то происходит подача сигнала электродвигателю на включение и закачивание воды.

В емкости резиновая мембрана фиксируется при помощи фланца. Фланец оснащается впускным патрубком, а во внутренней конструкции гидроаккумулятора помимо резиновой груши, имеется еще воздух. Этот воздух находится между внутренней стенкой стального баллона и наружной поверхностью груши. При закачивании в емкость воды, происходит расширение резиновой оболочки, и при этом сжимается воздух. Этот воздух служит защитой для резиновой груши, а также для стального бачка:

Гидроаккумулятор и его особенности
  1. Он противодействует дальнейшему расширению резиновой оболочки, оберегая ее от разрыва.
  2. Исключает соприкосновение воды с внутренними стенками бака, тем самым, исключая возникновение коррозии. Это позволяет в несколько раз продлить срок службы стального бачка.

За счет сжатого воздуха в конструкции гидроаккумулятора обеспечивается необходимое давление.

Конструкция и принцип работы устройства

Прежде чем начать поиски нужной модели оборудования необходимо ознакомиься с его конструкцией и принципом работы. Гидроаккумулятор – резервуар определенного объема, который создает в системе водоснабжения необходимый запас и давление для подачи жидкости в самую высокую точку забора воды. Конструктивно он выполнен в виде стального бака, внутреннее пространство которого разделено на две части резиновой мембранной. Мембрана имеет грушевидную форму и соединяется с баком при помощи фланца. Соединение с трубопроводом осуществляется при помощи резьбового соединения.

Принцип действия гидробака основано на применении сжатого воздуха, который закачивается во внутреннее пространство между металлическим корпусом и мембраной под давлением 1,5 – 2 бар. При открытии водопроводного крана сжатый воздух начинает воздействовать на резиновую мембрану, которая начинает сжиматься и вытеснять воду через выходной клапан. В момент, когда объем жидкости в резервуаре доходит до своего минимального значения открывается впускной клапан и вода начинает заполнять мембрану, и процесс повторяется сначала.

В вертикальном гидроаккмуляторе воздухоотделение происходит автоматически, в горизонтальном — вручную

Конструкция и принцип работы устройства

Для нагнетания давления до необходимого значения в конструкции гидробака предусмотрен ниппель для накачивания воздуха. В ходе эксплуатации, при проведении монтажных или ремонтных работ в резервуаре возникают воздушные пробки. Избыточное давление стравливается через специальный клапан для удаления воздуха.

Внимание! Эксплуатация гидроаккумуляторов осуществляется при выключенном насосе, и применяется для компенсации гидроударов в системе водоснабжения производственных или жилых зданий.

Что такое насосная станция?

Принцип работы и устройство насосной станции достаточно простые. Она состоит из нескольких элементов, ключевыми являются насос и накопительная емкость (гидроаккумулятор). Насосы могут быть различных типов, но ключевой особенностью является именно гидроаккумулятор, использование которого дает целый ряд преимуществ. Принцип его работы простой: в емкости есть груша или перегородка из резины и при закачке в нее воды, повышается давление. В итоге гидроаккумулятор способен отдавать воду в пассивном режиме, без работы насоса. И это является ключевым плюсом, в отличие от систем водоснабжения, где насос включается каждый раз, когда требуется вода.

Конечно, данную систему водоснабжения для дома можно сделать и самостоятельно, купив отдельные элементы, но на практике это лишено смысла, так как никакой серьезной экономии не будет. А насосная станция работает в автоматическом режиме, закачивая воду в гидроаккумулятор только тогда, когда давление падает ниже определенного уровня. Современные модели могут обладать достаточно гибкими настройками режима работы, но в целом, все модели работают в автоматическом режиме.

Читайте также:  Лучшие садовые и строительные тележки (тачки) на 2020 год

Компоновка элементов может быть разной, но в целом конструкция принципиальных отличий не имеет, да и способ работы не отличается. Насос в насосной станции чаще всего поверхностные, зачастую оснащены эжекторами, которые обеспечивают больший напор воды.

Насосные станции стоят дороже насоса, но за счет использования гидроаккумулятора, получается экономия энергии. Да и срок службы самого насоса будет значительно дольше, ведь одно дело, когда он включается десятки раз в день (при каждом открытии крана), другое дело, когда это происходит 1-2 раза. Кстати, от такой схемы (когда водоснабжение идет только при включении насоса) лучше вообще не рассматривать, недостатков у нее гораздо больше, чем преимуществ. Также отметим, что принцип работы насосной станции позволяет ей работать при отсутствии электричества. Разумеется, до тех пор, пока давление в гидроаккумуляторе будет достаточным для обеспечения набора воды.

Насосная станция

Типы скважин для водоснабжения частного дома

Скважина на песок

Воду качают из поверхностного песчаного слоя. Глубина такой скважины – 20-40 м. Скважина на песок имеет невысокую производительность (до 1,5 м3/час) и подойдет для небольшого частного дома. При монтаже систему водоснабжения необходимо оснастить дополнительным фильтром для удаления песка из воды.

Скважина на известняк (артезианская скважина)

Воду берут из глубокого известнякового слоя. Глубина скважины достигает 200 м. Благодаря этому имеет высокую производительность (до 10 м3/час) и подойдет для водоснабжения сразу нескольких участков или даже маленького поселка. При этом вода из известнякового грунта выходит чистая, она не нуждается в дополнительной обработке.

Бурение известняковой скважины стоит дорого. И также нужно получать лицензию на использование артезианских вод, так как они являются собственностью государства.

Выбор типа скважины зависит от глубины залегания водоносного слоя. Перед устройством скважины делают пробное бурение, чтобы рассчитать глубину.

Абиссинская скважина

Представляет из себя трубу из нержавеющей стали с наконечником и сетчатым фильтром. Трубу забивают в землю до водоносного слоя, на 10-15 метров. К наружному концу трубы подсоединяют ручной насос. Абиссинская скважина редко встречается, поэтому на ней мы подробно останавливаться не будем, нас больше интересует водоснабжение с погружным насосом.

Основные характеристики скважины:

  • Глубина скважины. Равна глубине, на которой залегает водоносный горизонт.
  • Статический уровень. Наибольший уровень, до которого наполняется скважина.
  • Динамический уровень. Наименьший уровень, до которого насос может откачать воду. Ниже него вода не опускается.
  • Дебит скважины. Производительность скважины, то есть ее наполняемость за 1 час (м3/час).

Лучшие насосные станции премиум-класса

Датский экспресс

Grundfos Hydrojet JPB 5/24 – насосная станция поверхностного типа, принадлежащая к категории «новинка» (хотя некоторые почтенные пользователи эксплуатируют ее уже 8 лет) и успевшая пробраться на топовое место. Укомплектована всеми необходимыми конструктивными составляющими. Покрыта антикоррозионным слоем, обладает вмонтированной антиперегрузочной защитой, отключается автоматом в экстренных ситуациях, оборудована резервуаром на средний объем H2O.

Достоинства:

  • Q / H (h) / N / 3D /Vг / В / Ц ║ 3,0 / 40 (8) / 0775 / 0,50|0,28|0,67 / 24,0 / 17, 1 / 17,3…32,8;
  • материал корпуса: нержавейка;
  • работает с жидкостью (0…55°С) в теплой среде, не превышающей в жару 40°С;
  • сочетание простого решения с эффективностью; надежность.
Лучшие насосные станции премиум-класса

Недостатки:

  • дороговато;
  • шумность (касается всех поверхностных станций);
  • не всегда срабатывает реле.

По отзывам: народ рекомендует – считает, что станция, несмотря на небольшие огрехи, того стоит.

5 лучших моек высокого давления

«Вило» знают все

Wilo Jet HWJ 20 L 202 – горизонтально устанавливаемая НС для чистой воды с бесшумным двигателем и автоматикой, контролирующей уровень жидкости. Выделяется отличными характеристиками, а именно сочетанием низкого электропотребления и высокими подачей с напором. Центробежный агрегат перекачивает воду с t до 35°С и обладает защитной функцией от губительной сверхтемпературы.

Достоинства:

  • Q / H (h) / N /3D / Vг / В / Ц ║ 5,0 / 42 (7) / 0,87 / 0,50|0,28|0,57 / 20,0 / 26,9 /12,2…17,8;
  • диаметр нагнетательного штуцера составляет 1″;
  • пресловутое немецкое качество; продуманный алгоритм работы; функционирование на автомате;
  • сравнительно низкая цена.
Лучшие насосные станции премиум-класса

Недостаток:

  • шумноват (что естественно);
  • сложный независимо от марки насоса первый пуск.

По отзывам: пользователь высказался в точку: «ничего не течет, не шумит, не молотит. Выбором удоволетворен».

8 лучших насосов Wilo

ТОП-моделей для дома и дачи

Насосные станции для скважин и колодцев производят в Германии. Наиболее востребованными и популярными являются насосы Grundfos. Ценится марка за длительный срок гарантии. Вдобавок насосная станция для частного дома Grundfos изготовлена из хромоникелевой стали, которая устойчива к коррозии и деформации. Компания производит более 10 моделей оборудования, что позволяет учесть все пожелания потребителей. По данным статистики, каждый второй насос в мире произведен компанией Грюндфос. При высочайшем качестве цена довольно доступна: начинается от 12000 рублей. Стоимость окупается в процессе работы, так как не требует дополнительных манипуляций по ремонту. Купить можно в любом супермаркете.

Читайте также:  Как настроить картофелекопалку на мотоблоке видео

Далее в списке:

ТОП-моделей для дома и дачи
  • Pedrollo итальянского производителя, также имеет различные модификации, не производит продукцию дешевого сегмента, поэтому купить плохую вещь практически невозможно, цена в Леруа Мерлен (строительный супермаркет) – от 10000 рублей;
  • Metabo – немецкий производитель, цены начинаются от 4000 рублей;
  • Марка Джилекс российского производителя – насосная станция для дачи по доступной цене, в Леруа Мерлен можно купить за 9500 рублей, большой плюс – оборудование не портится от песка и мелких примесей в воде;
  • Marina Speroni – итальянская марка. Производительную модель можно купить за 8000 рублей.

Торговые марки выпускают большое количество моделей, способных удовлетворить потребности каждого дома в воде.

Соединение водного аккумулятора с насосом погружного типа

Схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения к насосу погружного типа обязана иметь обратный клапан. Благодаря его присутствию воздушные массы не смогут через мембрану выдавливать поступившую жидкость в скважину. Клапан принято подсоединять прямо к насосу еще до начала работы над подключением остальных деталей системы.

Перед монтажом гидроаккумулятора необходимо установить погружной насос

Первоначально следует заняться монтажом насоса.

Определяют глубину скважины, после чего опускают агрегат для перекачки жидкости вниз. Остается надежно зафиксировать насос. Важно проверить, чтобы хорошо были соединены реле давления и напорная труба. Рекомендуется использовать пятиразъемный коллектор. К нему поэтапно подсоединяют аккумулятор, а еще водопровод, который подает жидкость к потребительским зонам. Оставшийся без внимания разъем коллектора используют с целью индивидуального подключения системы управления рабочим оборудованием.

Подключение погружного насоса не может обойтись без обеспечения герметизации всех имеющихся объединений. Для такой работы потребуется использование пакли или же ленты ФУМ.

Управление системой водоснабжения

Плавный пуск и останов насоса удобнее всего выполнить путем повышения частоты переменного тока с 30 до 50Гц за короткое время (примерно 30с). С этой задачей хорошо справляется специальный программируемый контроллер. Он представляет из себя частотный регулятор, который может выполнять десятки команд, управляя частотой вращения электродвигателя, и предназначен для того, чтобы оптимизировать работу насоса в сложных и критических ситуациях.

С помощью контроллера можно не только предотвращать гидравлический удар, но и поддерживать в водопроводе постоянное давление. При этом в случае необходимости производительность насоса может повышаться или понижаться, чтобы не расходовать ресурс вхолостую. При пониженном напоре воды насос будет выключен, но периодически будут проводиться попытки его запуска до тех пор, пока напор не восстановится. Наиболее рациональный режим работы насоса подбирается исходя из потребности в воде из источника. Рациональность режима заключается в предотвращении перегрузки и перегрева двигателя насоса. В случае, если двигатель близок к перегреву, он будет остановлен, а после охлаждения запущен вновь. Благодаря такому режиму работы срок службы насоса увеличивается. Все настройки режима могут быть выполнены вручную или заранее запрограммированы.

Также наличие контроллера позволяет предотвратить резкие скачки напряжения в сети, которые часто встречаются в сельской местности. Например, падения напряжения не вызовут внезапный останов двигателя насоса.

Еще одной полезной функцией программируемых контроллеров является возможность тестирования состояния насоса и получения основных данных о его работоспособности.

Стоимость контроллера колеблется от 300 до 600 долларов.

Примером могут служить компактные насосные установки. Все компоненты такой системы вместе с контрольной панелью могут быть помещены в один корпус и смонтированы под мойкой.

Для шахтного колодца, в котором уровень воды находится не глубже 8м, с пиковыми нагрузками, не превышающими 4м3/ч, и при условии, что число потребителей не больше 4, можно использовать модели Hydrojet (GRUNDFOS) или TJ AUTO (TCL) с гидроаккумуляторным баком объемом 24л (или 50л).

Поскольку система управления водоснабжением крайне чувствительна к возможным ударам молнии, необходимо выполнить заземление и установить молниезащиту.

Как выбрать гидроаккумулятор

Решение купить гидроаккумулятор для дома принимают с целью продлить работоспособность насоса, стабилизировать давление в системе и обеспечить запас воды. Чтобы устройство решало все поставленные задачи – необходимо уделить внимание основным рабочим характеристикам и конструктивным особенностям. Это поможет купить оборудование, которое будет эффективно работать на протяжении 7-10 лет.

Тип мембраны

Производители выпускают баки с грушевидной мембраной или с диафрагмой. Принцип работы грушевидной мембраны заключается в растягивании при наполнении водой и вытеснению воздуха. При этом объем расширения ограничен стенками емкости. Диафрагма растягивается до перегородки, установленной производителем. В бак с грушевидной мембраной поместится большой объем воды, но она постоянно будет контактировать с большой площадью резины. Это может стать причиной появления неприятного запаха.

Площадь контакта диафрагмы с водой меньше, органолептические качества жидкости будут зависеть от уровня антикоррозийной защиты внутренней поверхности бака. Изготавливается мембрана этого типа из синтетического бутила или EPDM. Бутил устойчив к воздействию микроорганизмов и более эластичен.

Горизонтальный или вертикальный бак

Гидроаккумулятор периодически необходимо обслуживать – стравливать воздух. В вертикальных ресиверах это сделать проще, чем в горизонтальных баках. Преимущество вертикальной компоновки – большая вместительность. Если объем запаса воды важный для дома критерий, то лучше выбрать этот вариант.

Читайте также:  Водоснабжение дачи: строим емкость для воды

Горизонтальные модели более компактные и простые в установке. Сплошные опоры равномерно распределяют давление по поверхности, что не требует использования подкладок под ножки, которые защищают линолеум или деревянный пол от повреждений. У горизонтальных баков предусмотрена площадка для установки насоса.

Объем резервуара

Производители насосного оборудования не рекомендуют включать насос чаще, чем 25-30 раз в течение часа. В большой семье сократить это количество поможет бак на 80-100 литров. Стабилизировать давление способен ресивер на 24 литра, но для воды в емкости остается обычно 50-80% от заявленного объема. Чтобы гидроаккумулятор выполнял функцию резерва, потребуется более вместительный бак.

Объем резервуара влияет на размеры оборудования. Если в кессоне или бойлерной мало места, то преимущество у гидроревисеров на 25-50 литров.

Максимальное рабочее давление

Давление в системе водоснабжения имеет важное значение. Бесперебойная подача будет осуществляться в том случае, если рабочие характеристики насоса будут на 1-3 бар больше, чем в гидроаккумуляторе. На корпусе оборудования и в технической документации указывается характеристика, рассчитанная для пустого баллона. При подключении к системе – давление меняется. Изменить большую разницу в цифрах можно с помощью накачки воздуха, для этого применяют ручной насос.

Максимальное рабочее давление зависит от этажности дома. Чтобы подать воду на второй этаж – требуется более мощный насос, соответственно бак должен выдерживать повышенное давление. Для двухэтажных коттеджей рекомендуются модели, рассчитанные на 10 бар. Для контроля над основными показателями лучше приобрести гидроаккумулятор с автоматикой или с установленным манометром.

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Расчет гидроаккумулятора

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

  • Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
  • К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
  • Pmax – давление при выключении насоса, бар;
  • Pmin – давление при включении насоса, бар;
  • Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

Pmax (бар) Pmin (бар) Pвозд (бар) A max (куб.м/час) K (коэффициент)
3.0 1.8 1.6 2.1

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Расчет гидроаккумулятора

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Трубопровод в дом

Устройство водоснабжения из скважины подразумевает уличную прокладку трубопровода подачи воды от кессона до дома. Собирается такой водовод из стальных либо пластиковых трубных изделий. По типовой схеме он укладывается в земле на глубине ниже точки промерзания почвы.

Устройство трубопровода

Если грунт на участке по зиме промерзает ниже 1–1,5 метров, то водопроводную трубу от скважины до ввода в коттедж лучше проложить поверху или с небольшим заглублением. Однако выполнять систему водоснабжения подобным образом разрешается только при должном утеплении трубопровода. Причем теплоизоляционный материал следует выбирать максимально устойчивый к влаге. В земле утеплитель неизбежно намокнет и промерзнет, заморозив при этом и водовод.