Насосная станция для частного дома принцип работы

Чтобы организовать водоснабжение в частном доме, понадобится насосная станция, включающая в себя компактный блок из гидробака, блок автоматики и электронасос. Принцип ее работы заключается в слаженной работе электронасоса (поверхностного), гидроаккумулятора с ниппелем, манометра, реле давления и соединительной арматуры. Чтобы устройство забирало воду, устанавливают всасывающую трубу. Агрегат должен быть обязательно оснащен встроенным фильтром и клапаном.

Описание работы гидроаккумулятора

Это накопительное устройство. Оно представляет собой специальную металлическую герметичную емкость, в состав которой входит эластичная мембрана и объем жидкости, имеющий определенное давление. Прибор следит за тем, чтобы давление в системе оставалось стабильным. Его регулировка позволяет предотвратить преждевременный износ насоса.

Понять принцип работы насосной станции можно из представленной иллюстрации

Благодаря гидроаккумулятору насос защищен от возможных ударов, а при отсутствии напряжения он обеспечивает наличие небольшого количества воды про запас.

Бак из мембран гидронасоса запасает воду, поэтому в момент открытия крана насос включается только тогда, когда ее запас закончился. Каждый отдельный прибор отличается определенной нормой включений за один час. Гидроаккумулятор обеспечивает его запасом неиспользованных включений.

Принцип работы устройства:

• Специальная мембрана разделяет корпус на две камеры. В одной хранится вода, в другой находится воздух.
• Водяная камера-мембрана предотвращает соприкасание жидкости с поверхностями корпуса, сделанными из металла.
• Благодаря наличию пневмоклапана происходит регулирование давления. Вода проникает в аккумулятор при помощи специального присоединительного патрубка на резьбе.

Важно, чтобы устройство можно было легко разобрать, если понадобится ремонт. Одним из важных условий слаженной работы гидроаккумулятора и всей системы является совпадение диаметров трубопровода и патрубка, отвечающего за напор. Когда благодаря насосу вода попадает в мембрану, устройство следит за порогом давления и в нужный момент отключает прибор при помощи реле.

Особенности устройства

Автоматика отслеживает давление в системе, по мере необходимости следит за включением и выключением двигателя давления гидронасоса. Именно поэтому блок управления состоит из манометра и реле. Манометр предназначен для контроля текущего давления, а реле занимается управлением насоса.

Основным элементом реле являются две пружины: одна замыкает контур при низком давлении, вторая контролирует максимальное давление.

Покупая устройство, следует проверить, есть ли в наличии контролер потока. Он необходим для того, чтобы предохранить двигатель от перегрева, если в водозаборе отсутствует жидкость. Каждый отдельный компонент должен работать исправно и слаженно с другими устройствами.

Перед началом эксплуатации насосной станции следует сделать проверочный запуск

Насосная станция состоит из:

• Выходного штуцера;
• Заливного отверстия;
• Входного штуцера;
• Сливного отверстия;
• Электрокабеля с вилкой;
• Блока автоматики;
• Гидроаккумулятора;
• Манометра;
• Реле давления;
• Шланга.

Заводская компоновка предполагает, что в состав агрегата входит поверхностный гидронасос. Бытовая станция, подкачивающая воду, является комплексом устройств: при выходе из строя одного она перестанет работать исправно. Насосное оборудование можно сделать своими руками. Но лучше приобрести заводскую версию системы.

Параметры системы автоматического водоснабжения

Неотъемлемый этап строительства дома за городом – обустройство системы водоснабжения. Самое простое решение – подключиться к централизованному водопроводу. Но такая возможность есть не у всех. Именно поэтому важно знать, как правильно организовать автономную систему.

Станция автоматического водоснабжения является оборудованием, в состав которого входят резервуар-гидроаккумулятор, насос, манометр и автоматика.

Ключевой компонент – насос. Именно благодаря ему возможна выкачка воды из скважины или колодца. При выборе станции водоснабжения следует обращать внимание на ее параметры:

• Производительность;
• Мощность;
• Тип насоса;
• Уровень давления;
• Объем гидроаккумулятора;
• Система защиты от сухого ухода.

Насосную станцию лучше установить в сухом месте, куда можно легко и быстро получить доступ

К преимуществам автономной системы водоснабжения можно отнести большой выбор устройств. Но стоит учитывать, что каждый бренд имеет свои недостатки. Модель нужно выбирать исходя из потребностей: глубины скважин и частоты использования станции.

Схема сборки станции

Если в наличии есть гидроаккумулятор, можно собрать устройство самостоятельно. Перед началом работ необходимо ознакомиться с принципами, по которым оно работает. При открытии крана вода поступает из гидроаккумулятора. Давление в баке снижается, это приводит к тому, что срабатывает автоматика.

Одним из основных элементов здесь является гидроаккумулятор. Его устанавливают для того, чтобы накапливалась вода и регулировался ее напор в системе.

Отсутствие накопительного бака приведет к постоянному включению и отключению насоса. Сделать насосное оборудование с погружным прибором можно самостоятельно. Для этого его необходимо соединить с накопительным баком.

Перед сборкой насосной станции следует посмотреть обучающее видео

Схема создания:

• Накопительный бак необходимо оснастить блоком автоматики и манометром.
• Для соединения гидроаккумулятора и насоса используют трубы.
• Насос оснащают обратным клапаном, который предотвращает возвращение воды в источник.
• Выполняют подключение к разводке по потребителям.

Перед тем как начинать собирать насосную станцию, необходимо изучить ее технические характеристики. Алгоритм сбора будет зависеть от особенностей расположения дома, глубины скважины и пр. Следует заметить, что поверхностная станция отличается от устройства с погружным насосом, поэтому с моделью необходимо определиться заранее.

Насосная станция идеально подходит для дачи и дома, в котором нет возможности подключиться к централизованному отоплению. Устройство автономного действия позволит пользоваться водой без дополнительных усилий и контроля работы прибора. Водяной насос обеспечивает бесперебойное поступление воды из скважины или колодца. Для правильной подкачки воды необходим гидроаккумулятор. Станцию можно сделать самостоятельно. Но перед началом работы следует узнать, как устроена система.

Из чего состоит станция подачи воды

Для организации водоснабжения в частном доме магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования. Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании. По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.

В состав входят следующие функциональные компоненты:

• Поверхностный электронасос.
• Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
• Манометр.
• Реле давления.
• Соединительная арматура.

Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа.

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива.

Состав и особенности блока управления

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом.

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Принцип работы насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный «запас». При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало. По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование.

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой.

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Какое выбрать насосное оборудование

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система».

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар).

Выбор 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.

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.

Возможные неполадки в работе установки

Если насос слишком часто включается и тут же отключается, то необходимо немедленно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе. При заниженных показателях надо будет оный подкачать. Но устранить проблему таким способом получится только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены. Здесь уже поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.

При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен.

Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

В чем достоинства насосной установки 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.

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидравлических ударов 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.

Обустройство частного дома начинается с монтажа коммуникаций. Одной из них является водопровод и канализационный коллектор. Как правило, подачу чистой воды осуществляют из скважины или колодца. Чтобы процесс водоснабжения был бесперебойным, прибегают к установке насосной станции. Комплекс позволяет обеспечивать дом водой круглосуточно и иметь её постоянный запас. Устройство насосной станции для домашнего водопровода достаточно простое.

Назначение и принцип работы

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:

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

Циклы работы станции постоянно повторяются за счет перепадов давления в баке.

Основные элементы домашней насосной станции

Работа насосной станции для частного дома базируется на её основных элементах:

• насос – поверхностный или погружной в зависимости от модели агрегата;
• накопительный резервуар – он же гидроаккумулятор или гидробак;
• фильтры – их ставят самостоятельно, поскольку в комплект элементы не входят;
• блок управления автоматический;
• обратный клапан, отвечающий за своевременную подачу воды в дом при повышении давления в баке.

Установка фильтров позволяет защитить все рабочие элементы оборудования от неисправностей при наличии в воде мелких взвесей: песка, глины и др.

Виды и классификация

Различают все насосные системы для частного пользования по нескольким категориям. По типу всасывания существует два вида оборудования:

• С встроенным эжектором. Предназначены для подъема и транспортировки воды в дом с глубины до 8 метров. Модель актуальна для установки на колодец. Работают станции с встроенным эжектором очень громко. Их лучше устанавливать в специальном кессоне, а не в доме.
• С выносным эжектором. Оборудование, способное поднимать воду с глубины от 8 до 50 метров. Оптимально для использования со скважиной. Работает тихо.

По типу запаса и подачи воды:

• Оборудование с отдельно установленным баком. Обеспечивает постоянный запас воды. Резервуар занимает достаточно много места и есть риск подтопления помещения в случае неполадки с накопителем. При малом напоре воды бак не работает, приходится ставить дополнительный повысительный насос.
• Гидравлическая станция. Контроль наполняемости бака осуществляется аккумулятором и мембраной (обычно в разрезе на схеме она часто выглядит, как диафрагма). Резервуар имеет компактные габариты. Актуально использование гидравлического оборудования при небольшой глубине подъема воды.

Считается, что резервуар гидравлической станции более надежный.

По типу насоса выделяют такие системы:

• Погружные. Агрегат углубляют в воду. Специалисты считают, что этот вид оборудования более долговечный и простой в монтаже, обслуживании.
• Поверхностные. Насос располагается на суше. В источник опускают заборную трубу. Поверхностные насосы имеют более простую систему управления.

Существуют также специальные скважинные и колодезные станции. Первые имеют более мощный погружной центробежный насос, который требователен к качеству воды. Колодезное оборудование выдерживает наличие примесей в ней.

Как выбрать насосную станцию

Выбирая насосное оборудование для частного дома, нужно руководствоваться такими критериями:

• Мощность. Важно не перегнуть палку. Слишком сильное оборудование истощает источник и бьет по карману. Слабенькая станция не обеспечит запас воды для дома. Средний показатель мощности оборудования для частного пользования — 900-1500 Вт.
• Глубина всасывания воды. Некоторые модели способны качать воду только с уровня до 8 м – имеется ввиду расстояние от поверхности земли до зеркала жидкости в источнике.
• Объем гидробака. Для семьи из 3-4 человек будет достаточно емкости на 25-50 литров.
• Наличие дополнительной защиты. Многие модели оснащены системами от перегрева. Они предотвращают поломку насоса в случае падения уровня воды в источнике.
• Материал корпуса насоса. Оптимальным считается пластик. Он глушит шумы, прочен и экологичен.

В перечне критериев выбора значится и производитель оборудования. Популярными считаются «Джилекс», Metabo, Pedrollo (Педролло), Grundfos (Грундфос) и Gardena. Хорошее оборудование не может иметь маленькую цену. В среднем за насосную систему придется выложить от 500 у.е.

Этапы установки

Монтаж оборудования для перекачки воды из скважины/колодца проходит в несколько этапов:

• Полностью собранную систему оснащают фильтрами.
• Выполняют подключение агрегата к всасывающей магистрали и обязательно следят за заземлением.
• Заполняют мембранный бак и систему водой, регулируют реле давления.
• Включают насосную станцию.

Для глушения вибраций под оборудование нужно уложить специальную антивибрационную прокладку. Помещение или кессон под установку станции нужно утеплять, чтобы в зимнее время вода в резервуаре не замерзла.

Важные моменты в обслуживании и эксплуатации

Основные принципы эксплуатации системы позволяют продлить срок её службы и избежать сложных ремонтов. Сводятся они к следующему:

• Помещение, кессон и трубопровод до насоса и после него нужно утеплить, иначе вода зимой будет замерзать в системе.
• Если проживание в доме зимой не предполагается, воду из гидробака и трубопровода нужно слить до наступления морозов.
• Регулярно (раз в месяц и после каждой консервации системы) нужно проверять корректность работы реле давления.
• Важно регулярно чистить фильтры грубой очистки. Частота операции зависит от степени загрязненности воды в источнике.

Если фильтр забьется, это приведет к работе насоса вхолостую, оборудование может сгореть.

Преимущества и недостатки насосных станций

Основными положительными моментами насосной станции считаются:

• простота установки и эксплуатации: системы поставляются в уже собранном виде;
• обеспечение частного дома бесперебойной водоподачей в автономном режиме;
• защита оборудования от перегрева и холостого хода;
• умеренный шум в работе, который глушится правильным расположением системы; некоторые виды оборудования вообще работают бесшумно;
• большой срок эксплуатации при условии правильного использования агрегата.

К относительным минусам относят стоимость насосного оборудования и необходимость предварительных настроек перед запуском.

Стоимость насосных станций

Цена на насосную станцию водоснабжения для частного дома варьируется в зависимости от производителя, мощности, объема накопительного бака. В среднем по Москве и региону за малопроизводительные модели просят от 2 000-3 000 рублей. Модели помощнее будут стоить на порядок дороже – от 4 000 до 10 000 рублей. Если же речь идет о сложной многоступенчатой станции с сильными техническими характеристиками, цена на нее будет стартовать от 15 000 рублей и выше. Сколько заплатить за надежную модель агрегата, решает мастер в зависимости от потребностей семьи и бюджета.

Установка насосной станции на загородном участке устраняет проблемы с бесперебойной эксплуатацией колодца или скважины. Жить в загородном коттедже в результате становится не менее комфортно, чем в городской квартире. При наличии собственной канализации не приходится платить и за водоотведение.