Как выбрать насосную станцию для дома или дачи

У многих владельцев загородных домов отсутствует возможность пользоваться таким благом цивилизации, как централизованная водопроводная сеть. Это совсем не означает, что единственный выход в данной ситуации – носить воду от ближайшего источника в ведрах. Сегодня вполне реально обустроить свой собственный напорный водопровод. В этом вам поможет насосная станция, в автоматическом режиме подающая воду из колодца или скважины.

Решили купить насосную станцию для дома? Современный рынок насосного оборудования предлагает множество вариантов – здесь и готовые станции, и отдельные комплектующие, из которых, как из конструктора, можно собрать нечто, максимально соответствующее вашим потребностям.

К выбору необходимо отнестись очень ответственно, чтобы в процессе эксплуатации оборудования у вас не возникало никаких проблем.

Что из себя представляет насосная станция

Итак, как уже упоминалось выше, весь комплекс задач включает обеспечение забора воды из источника в нужных объемах, транспортировку ее к местам водопотребления с обеспечением должного напора. Подробно ознакомиться с разнообразием насосного оборудования для внешних источников, с его устройством, принципами действия, правилами установки, прокладки магистралей, утепления и т.п., можно на страницах нашего портала, поэтому к этой теме возвращаться не имеет смысла.

Решить же вопрос подачи воды непосредственно по точкам водоразбора можно несколькими методами:

• Насос включается непосредственно при необходимости подачи воды, то есть напрямую — от источника к потребителю. Схема эта – одна из самых простых в организации, но и наиболее несовершенная. Она полностью зависит от параметров насосного оборудования, а что самое главное – от наличия электропитания в момент забора воды.

Кроме того, при автоматизации подобной системы, то есть установке датчика потока, насос буде запускаться при любом открытии какого бы то ни было водоразборного крана – неважно, нужно ли принять душ, поставить стирку, сполоснуть тарелку или просто даже набрать стакан воды. Согласитесь, что при столь частых включениях и выключениях любое насосное оборудование вряд ли прослужит долго.

Такой подход может быть вполне оправдан для, например, полива огорода или же для обеспечения водой совсем небольшого дачного домика, куда хозяева приезжают лишь время от времени.

• Насос перекачивает воду в накопительную емкость, расположенную в верхней части дома. Таким образом, всегда имеется определенный запас, снижающий зависимость хозяев от стабильности подачи электроэнергии.

Вполне возможное, но не лишенное недостатков решение — вместительный безнапорный бак

Такая система проще поддается автоматизации – можно установить поплавочный выключатель, который будет управлять запуском и остановкой насоса при достижении в баке нужного уровня воды и по мере ее расходования.

Однако, и здесь видятся серьезные недостатки. Во-первых, для установки накопительного бака необходимо предусмотреть достаточно много места в верхней части дома. Если это выпадает на чердак (а так чаще всего и случается), то придется заняться еще и качественной термоизоляцией емкости. Во-вторых, такой накопитель обычно отличается весьма внушительными размерами.

Размещение такой емкости на чердаке потребует дополнительных хлопот по ее утеплению

И в-третьих, обычного гравитационного напора воды из бака может быть недостаточно для нормальной работы бытовой техники. А это означает, что потребуется установка еще одного насоса – для повышения напора, так, как показано на приведенной выше схеме. Согласитесь, что установка двух насосов не совсем и не всегда удобна, возрастает общая сложность и уязвимость всей системы.

• Наконец, третий подход – насос, поверхностный или погружной (глубинный) закачивает воду в гидроаккумулятор мембранного типа (поз. 1).

Оптимальное решение — гидроаккумулирующий мембранный резервуар

Мало того что создается требуемый запас воды – она еще и находится под нужным давлением, с таким расчетом, чтобы обеспечить функционирование всех имеющихся в доме сантехнических и бытовых приборов. Управление системой осуществляется с помощью реле давления (на данном рисунке – поз. 2) – оно призвано обеспечить отключение насоса в тот момент, когда в накопительном резервуаре будет достигнут верхний предел рабочего давления. По мере расходования воды давление снижается, и при падении его до нижнего порога (который все равно несколько выше значения напора, необходимого для корректной работы бытовой техники), насос будет вновь включен для восполнения израсходованного запаса. Таким образом, в мембранном баке постоянно поддерживается давление в требуемом рабочем диапазоне.

Очевидно, что эта схема наиболее удобна в использовании, оптимальна с точки зрения экономичности расходования электроэнергии и заложенного ресурса насосного оборудования. Такую систему можно смонтировать из отдельных компонентов – насоса, гидроаккумуляторного бака, блока автоматики с реле давления. Но очень часто имеет смысл отдать предпочтение готовому технологическому решению проблемы – специальной установке, в которой скомпонованы все необходимые элементы системы. Именно эта разновидность оборудования получила название насосной станции.

Примерная схема насосной станции приведена на рисунке ниже:

Принципиальная схема устройства насосной станции

Конструктивно насосная станция состоит из следующих элементов:

Забор воды из колодца или скважины обеспечивает поверхностный насос (поз. 1) того или иного типа – о разновидностях будет упомянуто ниже. К источнику воды прокладывается заборный рукав (труба) (поз. 2), на окончании которого обязательно устанавливается сетчатый фильтр (поз. 3), не допускающий попадание твердых взвесей недопустимого размера, и обратный клапан (поз. 4), предотвращающий стекание воды вниз при выключенном положении насоса.

Выходящая под давлением из насоса вода проходит через еще один обратный клапан (поз. 5) и разветвитель (поз. 6). С этой «крестовиной» связаны аккумулирующий мембранный бак (поз. 7), гибкая подводка (поз. 8) к барометрическому реле (поз. 9). Реле отслеживает уровень давления в системе, обеспечивая своевременное срабатывание для передачи электропитания от сети 220 V (поз. 10) к насосной установке. По трубе (поз. 11) идет подача воды с нужным напором к точкам потребления: смесителям на кухне, в ванной, в умывальнике («а» и «б»), душевой кабинке («в»), сливному бачку унитаза («г»), стиральной и посудомоечной машине («д» и «е»), хозяйственному крану – для полива, проведения уборки, мытья автомобиля и т.п. («ж»).

Особенности конструкции насосных станций

Компоновка отдельных элементов может различаться у разных производителей и в зависимости от конкретного модельного ряда. Например, барометрическое реле (реле давления) может и не иметь гибкой подводки, а быть просто «посажено» на трубу или на мембранный бак. Тем не менее, принципиальная схема от этого существенно не изменится.

Внешне компоновка станций может весьма существенно различаться, но это только на первый взгляд

Возможны достаточно существенные различия и по типу самого насоса.

• Очень часто используются обычные поверхностные насосы самовсасывающего типа. Это – надежные и простые в установке агрегаты, не требующие сложных монтажных операций. Они отличаются достаточно высоким уровнем производительности, способны создавать неплохой напор, невзыскательны к чистоте воды и к завоздушиванию. Недостаток – малая высота подъема воды из колодца – обычно в пределах 6 метров, в сочетании с достаточно высокой шумностью. Так что для них лучше предусмотреть отдельное помещение.

Насос имеет встроенный эжектор

• Некоторые самовсасывающие насосы оснащены встроенным эжектором – специальным устройством, позволяющим существенно увеличить глубину забора воды из колодца или скважины. до 10 – 15 метров,. Правда, за это приходится «платить» еще большей шумностью и некоторым снижением общего КПД – часть энергии затрачивается на рециркуляцию воды в петле эжектора.
• Если глубина расположения воды в источнике значительна, то единственной альтернативой становится использование насосной станции с внешним эжектором.

Закольцованное движение воды, резко увеличивающее всасывающие характеристики насоса, организуется через по заборному и дополнительному рукаву, опущенными в воду и соединенными эжекторной насадкой.

Такая схема подключения позволяет поднимать воду со значительных глубин (до 40 – 45 метров) и передавать ее на значительные расстояния по трубам от удаленного источника. Внешнее расположение эжекторного блока снижает шумность насосной станции. Есть, конечно, и недостаток – такое оборудование отличается высоким энергопотреблением за счет сниженного КПД.

• Для неглубоких источников, до 8 – 10 метров, отлично подойдут насосные станции с агрегатом многоступенчатого типа. Уровень создаваемого шума совсем невысок, так что они не станут источником раздражения даже при установке в жилой части дома или на кухне. При этом и напор, и производительность насоса достигают весьма значительных величин. Правда, сложность конструкции предопределяет и намного более высокую цену, чем у обычных самовсасывающих установок.

Многоступенчатые насосы сразу можно отличить по размеру рабочей камеры – она имеет выражено удлиненную цилиндрическую форму, так как в ней расположено несколько рабочих колес:

• Еще одна возможная разновидность насосов, устанавливаемых на насосные стации – вихревые. Особая конструкция рабочей камеры и форма колеса создают турбулентный поток воды, отличающийся высоким напором, правда, за счет снижения производительности прибора (по сравнению с другими типами). Глубина забора невелика – обычно в пределах 6 ÷ 7 метров.

Такие насосные стации целесообразно применять для небольших домов с неглубоко расположенным источником – здесь они проявят «в полной красе» свою экономичность и бесшумность работы. Еще одна распространенная сфера их использования – это в качестве насосов, повышающих давление во внутридомовой водопроводной системе, если возникает такая необходимость (например, слабый напор из центральной магистрали водоснабжения).

Ниже на иллюстрации показана типичная схема размещения насосной станции в водопроводной системе частного дома.

Разместить насосную станцию можно и в подсобном помещении жилого дома, и в специально выделенной комнате, например, в цокольном или подвальном этаже. При стационарной установке важно обратить внимание на прокладку трубопровода от колодца к дому (показана оранжевой стрелкой) на глубине ниже уровня промерзания почвы и с качественной ее термоизоляцией.

Обратите внимание на ряд буквенных обозначений со стрелками, показанных на схеме. Это величины, которые потребуются нам в дальнейшем для определения требуемых параметров насосной станции – глубины забора воды, высоты создаваемого ею напора, производительности системы.

Выбор насосной станции

С некоторыми параметрами выбора насосной станции читатель уже ознакомился выше. В частности, речь шла о типе самого насоса и связанных с этим факторов – шумности, экономичности. А теперь рассмотрим несколько основополагающих эксплуатационных характеристик, которые обязательно учитываются при покупке насосного оборудования.

Максимальная глубина забора воды

Подбор насосной станции по этому параметру должен основываться на реальных характеристиках источника воды и его удалении от места установки оборудования.

Основополагающей является расстояние по высоте от зеркала воды в колодце до оси насоса (на схеме показано красными стрелками и буквой G). За точку отсчета принято брать динамический уровень колодца, то есть средний при постоянном заборе воды в течение как минимум 24 ÷ 48 часов. Статический уровень, которого достигает вода, если из колодца в течение последних одних-двух суток вообще не было отбора, может дать существенную ошибку в расчетах.

Значения динамического и статического уровня источника должен знать каждый хозяин. Они определяются опытным путем, проведением замеров в течение достаточно продолжительного периода. От этих показателей, кстати, во многом зависит и дебет колодца (скважины), что тоже станет одним из определяющих критериев при выборе насосного оборудования.

Если источник воды находится в непосредственной близости, буквально в нескольких метрах от насосной станции, то этой величины G может быть вполне достаточно. Безусловно, чтобы насос не работал на пределе своих возможностей, следует добавить порядка 10 – 15% запаса, тем более что воде предстоит еще и преодолеть сопротивление обратного клапана. Но вот если прокладывается еще и значительный горизонтальный участок (на схеме – синие стрелки и буква L), то следует учесть и его – здесь тоже будут потери за счет гидравлического сопротивления труб.

В том случае, когда прокладывается труба диаметром 1 дюйм, то можно исходить из соотношения 1 метр вертикали = 10 метрам горизонтальной прокладки трубы. Обычно насосные бытовые станции и оснащены соответствующим патрубком такого диаметра. Но если проложена труба ¾ дюйма, то правильнее будет взять соотношение 1:7. Использовать трубы меньшего диаметра вряд ли кому придет в голову – это совершенно неразумно.

Имеет значение и материал изготовления труб – в стальных гидравлическое сопротивление существенно больше, чем в пластиковых.

Чтобы облегчить читателю задачу, ниже размещен калькулятор, который поможет быстро рассчитать требуемое значение глубины забора воды, с учетом проложенной магистрали и необходимого запаса.

Создаваемый насосной станцией напор воды

Насосная станция призвана обеспечить необходимый напор воды в любой из точек потребления, вплоть до самой отдаленной, с учетом ее особенностей, то есть минимально необходимого для корректной работы давления. Если это просто смеситель, то там будет достаточно 1 ÷ 1.5 атмосфер (соответственно, 10 ÷ 15 метров водяного столба). А вот для некоторых приборов, например, для душевой кабинки, ванны с гидромассажем, проточного водонагревателя или другой бытовой техники требуется и побольше. Этот параметр обязательно указывается в технических характеристиках изделия.

Обязательно принимается в расчет разница высот расположения насосной станции и точки водоразбора (на схеме – зеленые стрелки и буква Н), длина горизонтальных участков внутренней водопроводной сети, материал и диаметр труб.

Ниже размещен калькулятор, который позволит избежать сложных расчетов. Просто введите запрашиваемые значения – и получите результат.

Напрямую с создаваемым напором связан и рабочий диапазон аккумулирующего мембранного бака. В документации некоторых моделей он указан двумя значениями – верхней и нижней границей срабатывания барометрического реле. Выпускаются модели, у которых регулировку значений давления воды в системе можно проводить в определенном диапазоне и самостоятельно. Как правило, для визуального контроля насосная станция оснащается барометром.

Производительность насосной станции

Следующий важный параметр – насколько насосная станция будет способна справиться с расходом воды. Считать здесь можно по-разному, например, отталкиваясь от среднесуточного потребления на каждого члена семьи. Однако, более правильным видится расчет пикового потребления, в котором предусматривается обеспечение водой всех точек водоразбора в той маловероятной, но все же возможной ситуации, когда все они задействованы одновременно.

Достаточно просуммировать значения для всех имеющихся в доме точек водоразбора, учесть поправочный коэффициент на их количество и перевести в литры в минуту или в час (обычно именно такие параметры указываются в паспортах насосного оборудования).

Qmax = ∑Q(1÷x) × Kx

Qmax – пиковое потребление.

∑Q(1÷x) – сумма расходов воды всех точек водоразбора, от 1 до x.

Kx – корректирующий коэффициент, принимающий во внимание общее количество точек водопотребления (х).

Kx определяется по следующему выражению:

Kx = 1 / √ (x-1).

Следует правильно представлять, что полученное значение является ориентировочным. Оно никак не должно превышать реального дебета скважины (колодца), чтобы не допустить завоздушивания насосного оборудования или обмеления и заиливания источника воды. Если реальный расход должен быть меньшим (исходя из параметров источника) то все же при выборе следует исходить из него. Ну а дома придется решить вопрос потребления какими-либо «административными» мерами, чтобы исключить вероятность одновременного открытия всех точек водоразбора.

Напряжение питания и потребляемая мощность насосного оборудования

Эти критерии отбора важны не столь с точки зрения работы самой насосной станции, сколь с позиций прокладки для нее соответствующей линии питания.

Подавляющее большинство бытовых насосных станций оснащено электроприводами, работающими от однофазной сети переменного тока 220 V. Очень редко, но все же встречаются станции с трехфазными двигателями (380 V) – это мощные агрегаты, рассчитанные на длительную и высокопроизводительную работу по обеспечению водой большого особняка или целого стояка в подъезде многоэтажки.

Мощность бытовых насосных станций обычно лежит в диапазоне от 500 до 2000 Вт. В соответствии с этим будет подбираться сечение проводов линии питания, тип автоматического выключателя и устройства безопасности (УЗО).

Как правило, современные насосные станции оснащаются и собственными системами аварийного отключения – от перегрева, «сухого» хода (при отсутствии воды в источнике или в заборном рукаве), короткого замыкания или пробоя на массу, скачков напряжения и т.п.

Объем гидроаккумулирующего резервуара

Чем больше объем мембранного бака, тем реже будет включаться силовая установка, и тем дольше прослужит сама насосная станция. Правда, увеличение объема всегда сопровождается ростом габаритов и массы всей установки (не везде есть достаточно свободного места для ее монтажа), и повышением стоимости станции. Стало быть, нужна какая-то «золотая середина».

• Наиболее популярными, по статистике продаж, являются насосные станции с баком емкостью 24 литра – этого вполне хватает для обеспечения водой дачного дома или организации автономного водопровода для нужд 1–2 человек.

Самыми «ходовыми» являются насосные станции со сравнительно небольшим 24-литровым мембранным баком

• Для семьи в 3 ÷ 5 человек при условии постоянного пользования обычно бывает достаточно гидроаккумулятора в 50 литров — двигатель не будет включаться слишком часто, а кроме того создается вполне внушительный запас воды, который сможет выручить при внезапном отключении электроэнергии.
• Если в доме проживает 6 и более человек, то, конечно, необходимо задуматься о более вместительном гидроаккумуляторе – порядка 100 литров.

Кстати, в некоторых фирменных салонах, работающих с брендовой продукцией, практикуется комплектация насосной станции аккумулирующей емкостью по выбору заказчика, исходя из конкретных потребностей.

Если ознакомится с каталогами насосных станций, предлагаемых к продаже, то можно отыскать установки и с совсем маленькими мембранными баками – иногда объем составляет всего 2 литра. Понятно, что рассматривать всерьез такую емкость в качестве гидроаккумулятора по меньшей мере наивно – она служит, скорее, для поддержания в системе требуемого напора, сглаживания гидроударов. Но периодичность запуска насоса при таком баке будет очень высока, и кажущиеся преимущества в стоимости станции будут абсолютно не оправданными – долго такой насос вряд ли прослужит.

Конструктивные особенности

• Различаются насосные станции и по материалу изготовления корпуса.

— Насосы с чугунными корпусами отличает сравнительно невысокий уровень шума и вполне доступная цена.

Недостаток – это большая масса изделия. Кроме того, хотя сам чугун обладает неплохой коррозионной устойчивостью, в воде, особенно при длительном контакте без движения, может образовываться ржавый налет. Производители стараются решить эту проблему нанесением специального защитного покрытия на внутренние стенки. При выборе насосной станции с чугунным корпусом этому аспекту стоит уделить внимание.

— Корпуса из нержавеющей стали не дают ржавого осадка и значительно легче по массе.

Однако, есть у них и существенный недостаток – такие насосные станции являются самыми «шумными» при работе. Кроме того, стоимость их существенно выше, чем приборов с чугунными корпусами.

— Все большую популярность завоевывают модели, выполненные из специального высокопрочного пластика.

Они, по сути, совмещают преимущества обоих перечисленных выше типа – обладают низким уровнем шумности и совершенной инертностью по отношению к воде – никак не меняют ее состав. Многие насосные станции в пластиковом исполнении имеют дополнительную антивибрационную защиту.

• При покупке стоит обратить внимание на наличие и размещение монтажных кронштейнов (подставок), способе крепления станции на установочной площадке в выбранном месте.
• Важное значение имеет степень защищенности корпуса прибора от пыли и водяных брызг. Чем выше индекс IP, тем качественнее станция. Оптимальным выбором будет приобретение установки класса не ниже IP54 – это практически полная защита электротехнической части насоса от пыли и от водяных брызг.
• Удобным дополнением станет встроенный фильтр для воды – это полностью исключит износ или отказ насоса вследствие возможного попадания в рабочую камеру твердых взвесей из источника. Впрочем, ничего не мешает установить фильтр грубой очистки на входе и самостоятельно.

• И, наконец, в том случае, если насосная станция, по замыслу хозяев, должна обладать определенной мобильностью – планируется ее перемещать с места на место по мере надобности, то стоит обратить внимание на массу изделия, оснащенность его ручкой для переноски, удобство и простоту быстрой подготовки к работе и перевода в «походное положение».

Краткий обзор моделей бытовых насосных станций

Безусловно, важнейшим критерием выбора насосного оборудования должен считаться рейтинг компании-производителя. Такую покупку нельзя назвать дешевой, она делается на несколько лет вперед, и отдавать деньги за никому не известное изделие с невнятными гарантийными обязательствами будет не совсем разумно.

Из отечественных брендов можно смело порекомендовать насосные станции компании «Джилекс» — они отлично адаптированы именно к российским условиям эксплуатации. Неплохой репутацией обладают установки марок «Вихрь» и «Зубр» — это тоже российские разработки, правда, преимущественно впускаемые на производственных мощностях соседнего Китая. Впрочем, китайскую сборку практикуют и очень многие европейские производители.

«Тяжеловесами» в области производства насосного оборудования всегда считаются германские компании – «Wilo SE», «Gardena», «Grundfos», «Metabo», «Kärcher». Высоким спросом пользуются качественные надежные насосные станции итальянских компаний – «Marina», «Pedrollo», «Ergus».

При выборе конкретного производителя никогда нелишним будет уточнить, как в данном регионе организовано сервисное обслуживание, есть ли специализированные центры, где можно будет получить техническую поддержку. Очень обидно будет, если приобретенная насосная станция в вашей местности будет считаться «экзотикой», и любую даже пустяковую запчасть придется заказывать откуда-то издалека.

Ключевые элементы, влияющие на сроки эксплуатации насосной станции:

• рабочее колесо;
  

• обмотка статора;
• фланец, а также качество мембраны и надежность автоматики.

В зависимости от типа электронно-механического блока различают виды насосных станций и принцип их работы.

Классическое исполнение, наиболее знакомое  домовладельцам на базе реле давления. Реле давления воды — это устройство автоматизации системы водоснабжения, которое обеспечивает автоматическое включение и выключение насоса или насосной станции при изменении давления воды. Реле имеет верхний и нижний пороги срабатывания. При падении давления воды до нижнего порога реле давления замыкает свои контакты и подаёт питание на насос, следовательно, включает его. При достижении давления верхнего порога реле размыкает контакты и обесточивает насос, отключает его. Это механическое устройство, при его высокой распространенности, это наиболее уязвимое управление насосной станций, так как совершенно не защищено от различных аварийных ситуаций. Существует другой тип насосных станций на базе электронных блоков различного функционала.

Главное их отличие от станций с реле — защита от большинства аварийных ситуаций в системе:

•   «сухой ход» —работа без воды;
•   заклинивание рабочего колеса;
•   пониженное напряжение в электросети;
•   слабая производительность источника, понижение уровня воды или его динамические колебания;
•   снижение давления в гидроаккумуляторе;
•   засор.

Есть производители, которые специализируются именно на производстве таких насосных станций. Самые знаменитые из них АКВАРОБОТ Адаптивная и Универсальная.

Универсальная станция помимо реле содержит в своем строении датчик потока. Принцип работы схож со станциями с реле. При достижении в системе заданного максимального значения давления станция отключается, а при снижении давления до минимального включается. Но, если по каким-либо причинам насос не может создать в системе заданное давление выключения (отсутствие воды во всасывающей магистрали, низкое напряжение электросети, заклинивание рабочего колеса насоса, неправильный монтаж станции и другие), управление насосом начинает осуществлять датчик потока ТУРБИ.

Адаптивные станции оснащены блоком автоматики с датчиком нижнего порога давления и датчиком потока, а также функцией перезапусков в случае аварийной остановки. При отсутствии воды, станция перейдет в режим предварительной аварии, далее произведет 6 автоматических пробных пусков  длительностью 30 секунд каждый — через 5, 20, 60 минут, затем через 6, 12 и 24 часа. При появлении воды во время любого из пробных пусков, станция автоматически запустится и перейдет в режим накачки.

Такой тип станций считается наиболее надежным, продлевает жизнь насосу и самой системе, а также избавляет потребителя от  лишних хлопот. 

Источник