Устройство и принцип работы насосной станции

Комплектующие детали для насосной станции

Станция состоит из:

1. Насоса;
2. Гидроаккумулятора;
3. Электродвигателя;
4. Манометра;
5. Реле давления.

Каждая деталь выполняет свои очень важные функции и если в насосной станции не будет какой-либо детали, то ее работа может быть нарушена.

Насос

Этот агрегат нужен чтобы доставлять воду из глубины скважины. Насос может быть как погружным (расположен в скважине) или поверхностным (он расположен на поверхности).

Принцип работы насоса может быть центробежным, мембранным, вибрационным или винтовым. Большинство насосов, любого вида работают от электричества.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор способствует нагнетанию давления в системе, это нужно для достаточного напора в трубах.  Гидроаккумулятор – это бак который произведён из стали и внутри разделён на два раздела резиновой перегородкой. Когда насос работает, часть бака гидроаккумулятора наполняется водой при этом натягивая перегородку из резины.

Когда насос заканчивает свою работу резиновая мембрана толкает воду в трубы и принимает своё первоначальное положение. Данный механизм дает постоянный напор и предотвращает возникновение гидравлического удара. При гидравлическом ударе происходит быстрый перепад давления в системе. Отличаются гидроаккумуляторы по объёму воды, которую они могут пропустить.

Электрический двигатель

Данный прибор обеспечивает все детали насосной станции электроэнергией. Все детали соединяются электрическим и механическим способом с насосом. Он питает электроэнергией все детали насосной станции и подключается механически с насосом и электрическим способом с реле давления.

Реле давления

Это блок управления, который обеспечивает работу насосной станции в режиме автомат, то есть насос будет отключаться и включаться при достижении оптимального уровня давления в гидроаккумуляторе.

Все детали насосной станции между собой соединены трубопроводом. Также при помощи трубопровода система подключена к зданию водоснабжения.

Чтобы насосная станция постоянно поставляла воду с нужными показателями напора в любое место здания, место ее размещения должно соответствовать следующим параметрам:

Температура должна быть комфортной, такой чтобы функционирование при минусовой температуре не нанесла вред деталям устройства;

Чтобы к насосной станции был доступ для профилактических или ремонтных работ необходимо подобрать оптимальное место.

Самым подходящим местом для нахождения насосной станции в частном доме считается кессон, так же насосную станцию можно поставить в специальном помещении или в подполе дома и в зданиях, расположенных во дворе.

Блок управления насосной станцией

Стандартный набор устройств управления насосной станцией состоит из штуцера, реле давления и манометра и устанавливают на напорный трубопровод.

Манометр служит для контроля текущего давления в системе, а реле является важнейшим элементом управления насосной станцией. Оно управляет подачей воды в напорную емкость по заданным параметрам и обеспечивает автоматический режим работы насоса, включая и выключая его.

Основные рабочие элементы реле – это пружины минимального и максимального давления, срабатывающие при достижении в сети давления заданной настройками величины. При низком давлении пружина разжимается и замыкает контакт, включающий двигатель насоса.

Превышение давления сжимает ее, а при достижении максимального порога контакт размыкается. Насос выключается и подача воды прекращается.

Блок автоматики – более сложное устройство, располагающее расширенными возможностями. Кроме коммутации электрических цепей при реагировании на повышение и понижение давления блок автоматики защищает систему от сухого хода.

При выборе устройства управления для станций, откачивающих воду из неглубоких выработок, лучше отдать предпочтение варианту с защитой от сухого хода.

Он предохранит насос от перегревания и отключит его, если по каким-либо причинам (попала грязь, уровень жидкости в источнике опустился ниже заборного узла) в систему перестала поступать вода.

Чувствительными элементами реле давления являются две пружины. Большую настраивают на минимальное давление, малую – на разницу между минимальным и максимальным

Работа насосной станции происходит циклами, каждый из которых можно разделить на два этапа:

1. Включается насос и поднимает воду из источника. Она заполняет систему и гидробак до момента, когда давление превысит верхний порог. После этого реле давления отключает двигатель насоса и подача воды прекращается. Насосная станция переходит в спящий режим.
2. При включении потребителей (открытие кранов, использование водопотребляющей техники) вода поступает из емкости гидроаккумулятора. Расход жидкости из гидробака осуществляется до момента снижения давления до нижнего порога. Это вызывает новое включение насоса и подъем воды.

Количество циклов в час не должно превышать ограничение на максимальное количество включений, допустимое для используемого насоса.

Гидроаккумулятор насосной станции

Гидроаккумулятор, являющийся функционально важным узлом насосной станции, представляет собой герметичную металлическую емкость, подключаемую к выходному штуцеру насоса.

Устройство гидроаккумулятора

Внутри бака имеется эластичная мембранная перегородка, изготавливаемая обычно из натуральной резины или искусственного бутилкаучука.

Мембрана делит резервуар на две камеры – воздушную и жидкостную. Сочлененное с гидроаккумулятором реле давления определяет давление воды в жидкостной камере бака и на основании полученных данных управляет работой насоса.

Материалом для изготовления гидроаккумулятора традиционно является сталь. Если мембрана имеет грушевидную форму, то вода контактирует только с ней, и, значит, возможность коррозии внутренних стенок бака полностью исключена.

1. Металлический бак.2. Ниппель для подкачки воздуха.

3. Грушевидная мембрана.4. Штуцер для подключения к насосу.

Если используется плоская мембрана, разделяющая резервуар на две части, то на его металлические стенки наносят защитное полимерное покрытие.

Снаружи бак из низкоуглеродистой стали защищает от атмосферной влаги эмалевое покрытие. Если предполагается устанавливать насосную станцию за пределами отапливаемого помещения, то следует отдать предпочтение гидроаккумулятору из нержавейки.

Гидроаккумулятор из низкоуглеродистой стали, покрытый эмалью.

Гидроаккумулятор из нержавеющей стали.

Назначение и принцип действия гидроаккумулятора

Жидкостная камера заполняется водой, под действием создаваемого ей давления эластичная перегородка деформируется. При падении давления в результате расхода воды пользователями мембрана распрямляется, и происходит выброс новой порции жидкости из бака.

Таким образом, гидроаккумулятор обеспечивает подачу воды к точкам водоразбора даже при неработающем насосе. Более того, он ограничивает число включений насоса. Внутри резервуара хранится определенный запас жидкости, а потому нет необходимости включать насос каждый раз, как вы открываете кран.

Обычно расход воды из гидроаккумулятора до повторного наполнения составляет половину его полного объема. Например, из 20-литрового бака можно спокойно выкачать 10 л воды, не включая при этом насос. А чем реже последний включается, тем дольше прослужит.

Некоторые поверхностные насосы допускают большую частоту запусков – до 30-100 раз в час. Однако частые пуски/остановки существенно снижают срок службы электродвигателя – ресурс отдельных узлов устройства вырабатывается преждевременно. Идеальным с этой точки зрения вариантом считается, когда число включений/выключений насоса не превышает 10-20 раз в сутки.

Гидроаккумулятор не только создает давление в водопроводной сети дома, служит ограничителем числа повторно-кратковременных включений насоса, хранит в себе запас воды. Еще он позволяет избежать гидравлических ударов – резких скачков давления в системе.

Как выбрать объем гидроаккумулятора

Объем гидроаккумулятора может варьироваться в зависимости от модели от 8 до 100 и более литров. Выбор размера гидробака зависит от суммарного водопотребления, глубины скважины, длины трубопровода и параметров насоса. Совместно с насосами мощностью до 1.2 кВт рекомендуется использовать гидроаккумуляторы емкостью 20-24 л, для насосов мощностью 1.5-2 кВт больше подойдут баки на 50-60 л.

Какой объем можно считать оптимальным? Чем больше, тем лучше, но до определенных пределов. Теоретически, чем больше объем гидроаккумулятора, тем надежнее защищен насос от частых запусков. Однако практика показывает, что увеличение объема резервуара до 100-200 л очень часто приводит к снижению комфортности пользования водопроводом: пользователь вынужден мириться с тем, что напор воды, льющейся из крана, плавно снижается.

Пользователи, имеющие большой опыт эксплуатации насосных станций, единодушны во мнении, что наиболее удобен гидроаккумулятор объемом 16-24 л. Следует иметь в виду, что при необходимости вы всегда сможете подключить к водопроводной магистрали дополнительный гидроаккумулятор нужного вам объема.

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».

Определение и назначение насосной станции водоснабжения

Правильно обустроенная скважина или колодец – это большой плюс для загородного дома или дачного участка. Еще лучше, если к источнику подведены трубы и установлен насос, который доставляет воду прямо в дом. Это экономит силы и время, а также делает жизнь людей более комфортной.

Большинство владельцев частных домов предпочитают насосные станции. Это оборудование можно собрать своими руками, если имеются технические навыки – схема насосной станции достаточно проста. Однако лучше купить готовое устройство с заводскими настройками и тщательно протестированное перед отправкой покупателю.

Насосная станция работает в автоматическом режиме, поэтому нет необходимости постоянно следить за включением и выключением. Весь процесс контролирует блок автоматики. Система обеспечивает постоянное давление, благодаря которому можно подключать любые бытовые приборы. Перепады давления ощущаются слабо, поэтому техника работает стабильно. Вода может поступать из любого источника – скважины, колодца, речки, а также центрального водопровода, если такой есть поблизости.

Преимущества насосной станции:

• Правильно выбранный агрегат способен обеспечить водой дом, хозяйственные помещения и огород. Главное условие – постоянное напряжение в сети и производительность скважины, позволяющая откачивать то количество жидкости, которое необходимо для нужд территории.
• Экономия электроэнергии. Агрегат автоматически выключается при достижении определенного давления.
• Наличие гидроаккумулятора, который позволяет сделать запас воды на случай отключения электроэнергии или при других обстоятельствах.
• Поверхностные устройства могут качать воду из самой узкой скважины благодаря всасывающей трубе.
• Заводские настройки редко требуют коррекции, а установка производится в кратчайшие сроки. Сделать это может человек без опыта.
• При правильном подключении и надлежащих условиях эксплуатации устройство работает долго, не требуя ремонта.

Недостатки насосной станции:

• Высокий уровень шумности. Необходимо найти теплое место подальше от жилых помещений, но такое, чтобы немного слышать звук работающего мотора на случай поломки.
• Ограниченная глубина скважины – устройство насосных станций водоснабжения не позволяет доставать воду глубже 9 метров без эжектора.
• Если установить стационарно, на зиму нельзя будет забрать устройство в дом, поэтому месторасположение станции нужно хорошо продумать заранее.
• Достаточно высокая стоимость.

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.

Чем хороша насосная станция без гидроаккумулятора

Насосная станция без гидроаккумулятора стоит на многих дачных участках. Его основное отличие от насосов с гидроаккумулятором, это, как вы правильно могли заметить, отсутствие гидроаккумулятора.

Если у насоса его нет, то, скорее всего, он работает с накопительным баком. Это вторая разновидность насосных станций. Это старая конструкция, но она по-прежнему используется на дачах. Количество воды в баке можно оценить по поплавку, который ставить в бак. Когда объём воды уменьшился до предельных значений, то в этот момент срабатывает датчик. Он в этот момент посылает сигнал, чтобы началась подкачка воды.

Среди минусов системы можно выделить:

• Низкий напор воды;
• Большие размеры бака;
• Трудность установки;
• Накопительный бак надо устанавливать выше уровня насоса;
• При поломке датчика, который сигнализирует о переполнении, вода может затопить дом.

Главным преимуществом такого насоса является низкая стоимость. Гидроаккумулятор стоит не дешево, поэтому без него вы сможете сэкономить деньги.

Насосная станция без гидроаккумулятора с наличием накопительного бака – это прошлый век. Дачники не рекомендуют покупать его, если есть возможность купить насос с гидроаккумулятором. Несмотря на низкую стоимость на такие насосы, вы рискуете затопить свой дом водой. Поэтому, лучше не приобретайте такие насосы.

Выбор: встроенный или внешний?

В зависимости от места установки различают выносные и встроенные эжекторы. Большой разницы в конструктивных особенностях этих устройств нет, но расположение эжектора все же влияет некоторым образом и на монтаж насосной станции, и на ее работу.

Итак, встроенные эжекторы обычно помещают внутри корпуса насоса или в непосредственной близости от него. В результате эжектор занимает минимум места, и его не придется отдельно устанавливать, достаточно выполнить обычный монтаж насосной станции или собственно насоса.

Кроме того, расположенный в корпусе эжектор надежно защищен от загрязнений. Разрежение и обратный забор воды производится прямо в корпусе насоса. Нет необходимости устанавливать дополнительные фильтры, чтобы защитить эжектор от засорения частицами ила или песком.

Выносной эжектор для насосной станции установить сложнее, чем внутреннюю модель, но этот вариант создает гораздо меньший шумовой эффект

Однако следует помнить, что максимальную эффективность такая модель демонстрирует на небольших глубинах, до 10 метров. Насосы со встроенным эжектором рассчитаны на такие относительно неглубокие источники, их преимущество в том, что они обеспечивают отличный напор поступающей воды.

В результате этих характеристик хватает, чтобы использовать воду не только для бытовых нужд, но и для полива или выполнения других хозяйственных операций. Еще одна проблема – повышенный уровень шума, поскольку к вибрации работающего насоса добавляется звуковой эффект от воды, проходящей сквозь эжектор.

Если принято решение об установке насоса со встроенным эжектором, то придется позаботиться о шумоизоляции особенно тщательно. Насосы или насосные станции со встроенным эжектором рекомендуется устанавливать вне дома, например, в отдельном здании или в кессоне скважины.

Электродвигатель для насоса с эжектором должен быть более мощным, чем для аналогичной безэжекторной модели.

Выносной или внешний эжектор устанавливают на некотором расстоянии от насоса, и это расстояние может быть довольно значительным: 20-40 метров, некоторые специалисты даже считают приемлемым показатель в 50 метров. Таким образом, выносной эжектор можно поместить прямо в источнике воды, например, в скважине.

Внешний эжектор не столько повышает производительность насоса, сколько призван увеличить глубину забора воды из источника, которая может достигать 20-45 м

Разумеется, шум от работы эжектора, установленного глубоко под землей, уже не побеспокоит жильцов дома. Однако этот тип устройства следует подключать к системе с помощью рециркуляционной трубы, по которой вода будет возвращаться к эжектору.

Чем больше глубина установки прибора, тем более длинную трубу придется опустить в скважину или колодец.

Наличие еще одной трубы в скважине лучше предусмотреть на стадии проектирования устройства. Подключение выносного эжектора также предусматривает установку отдельного накопительного бака, из которого будет производиться забор воды для рециркуляции.

Такой бак позволяет уменьшить нагрузку на поверхностный насос, сэкономив некоторое количество энергии. Стоит отметить, что эффективность работы внешнего эжектора несколько ниже, чем у встроенных в насос моделей, однако возможность значительно увеличить глубину забора заставляет смириться с этим недостатком.

При использовании внешнего эжектора нет необходимости помещать насосную станцию непосредственно возле источника воды. Ее вполне можно установить в подвале жилого дома. Расстояние до источника может варьироваться в пределах 20-40 метров, на производительности насосного оборудования это не отразится.

Общие сведения

В данном случае речь идет об отводе загрязненных сточных вод. Данный вопрос всегда должен решаться еще на стадии проектирования любого дома. Вам повезет, если недалеко будет проходить коллектор центральной канализации или если у вас есть возможность установить септик.

В противном случае вам понадобится канализационная насосная станция (КНС), которая даст возможность перекачивать грязную воду до очистных сооружений, расположенных поблизости, или в магистральную дренажную систему.

Ниже в статье мы расскажем:

• об ее устройстве;
• о принципе работы оборудования;
• о разновидностях КНС.

Устройство

Станция по своей сути – герметичная сливная яма, которая оборудована одним или несколькими насосами. С их помощью и происходит транспортирование сточных вод в нужное направление. Давайте выделим основные элементы оборудования:

Накопительный бак	Емкость, где скапливаются все отходы нашей жизнедеятельности. Изготавливается из пластика, бетона или металла. От этого зависит цена всей системы.
Фекальный насос	Производят монтаж двух агрегатов: рабочего; резервного. Их задача – поднимать сточные воды на нужный уровень, а не создавать давление в системе. После этого они идут дальше самотеком.
Система трубопроводов	Предназначена для объединения насосов в единую систему и отправки сточных вод в центральный коллектор или к очистным сооружениям. Оборудована специальными задвижками, управляющими работой насосного оборудования.
Поплавочные выключатели	Инструкция рекомендует устанавливать три или четыре поплавка, чтобы организовать полный контроль над системой в случае выхода из строя какого-нибудь. Они предназначены для автоматического включения и выключения насоса в системе.Их работа организована следующим образом: при повышении уровня сточных вод в КНС до опасного уровня, поплавок, поднимаясь вверх, отпускает натяжение троса, из-за чего включается насос и начинает перекачку скопившейся в баке жидкости; если уровень падает до определенной отметки, трос натягивается и насос отключается. Если же главный насос не включился, 3-й и 4-и поплавки запускают в работу резервный агрегат.

Перед вами схема или чертежи канализационных насосных станций стандартного типа

Также такие бытовые КНС оборудованы:

• лестницей для облегчения их обслуживания;
• крышкой с ревизионными и смотровыми отверстиями;
• электрощитовой, предназначенной контролировать подачу электрической энергии к станции.

Дополнительные рекомендации:

Уделите особое внимание насосам для КНС. Обычно они погружного типа и устанавливаются на цепях ли вертикальных направляющих. Это дает возможность  быстро и легко производить замену агрегатов в случае поломки

Это дает возможность  быстро и легко производить замену агрегатов в случае поломки.

Вентиляция – также является важной составляющей системы. Ее монтируют на крышке, и она состоит из двух выходящих из нее патрубков:

Ее монтируют на крышке, и она состоит из двух выходящих из нее патрубков:

• один – для притока свежего воздуха в станцию;
• второй – для удаления загрязненного.

В дорогих КНС последний оснащают системой фильтрации.

Насосная станция с измельчителем

Виды КНС

Сегодня производители предлагают два основных вида такого оборудования – для бытовых и промышленных нужд. Ко вторым относят огромные станции, которые предназначены для сбора сточных вод с большого количества жилых домов. В данной статье мы их не рассматриваем, а больше времени посвятим мини-канализационным насосным станция.

Наружные канализационные насосные станции для частного дома средней мощности

Они также могут быть двух видов, для работы:

• с одним сантехническим прибором (к примеру, унитазом);
• с несколькими санузлами.

Мини-КНС для санузла

Где лучше устанавливать

Если план дома предусматривает размещение санузлов ниже уровня первого этажа и там невозможно осуществлять самотек сточных вод, вам нужно установить мини-КНС прямо внутри санузла. Обычно – между выводом унитаза и канализацией. Такой тип оборудования является также и измельчителем бытовых отходов, а для ее подключения не нужны канализационные трубы большого диаметра. Устройства имеют выходное отверстие до Ø40 мм или, что чаще всего Ø32 мм.

Небольшие канализационные насосные станции для дачи

Когда же от дома до канализационного коллектора достаточно большое расстояние, вам потребуется типовой проект канализационной насосной станции, для ее установки за пределами дома. Она будет представлять собой полноценную КНС, но только в миниатюре.

Особое внимание при ее выборе следует обратить на емкость накопительного бака, которая должна соответствовать расходу воды за 24 часа деленному на 4. Так вы можете экономнее расходовать энергию для работы оборудования

Погружные насосы ↑

Для глубоких скважин и колодцев подойдут погружные (глубинные) насосы. Их производительность сравнима с предыдущим типом, но напор значительно выше, до 125 м. Конструктивно делятся на вибрационные и центробежные.

Вибрационные насосы (отечественные «Малыш», «Ручеёк») очень дёшевы, но характеристики у них скромные: напор до 60 м, значительное падение производительности при увеличении высоты подъёма. Хороши для колодцев, но для длительного применения в скважинах — не лучший вариант, вибрация со временем способствует заиливанию фильтра. Довольно шумные, если источник не звукоизолировать. Значительное давление создавать не способны и лучше подходят для применения с накопительными баками.

«Ручеёк» — дёшево и сердито

Центробежные насосы намного дороже и мощней, работают бесшумно, весьма надёжны. Модели для колодцев имеют внешнюю рубашку охлаждения и большой диаметр. Скважинные насосы способны поднимать воду на большую высоту, имеют ограниченный диаметр, более чувствительны к перепадам напряжения.

Центробежные насосы: слева, большего диаметра и с наружной рубашкой охлаждения — для колодцев, справа — для скважин

Для погружных насосов обязателен обратный клапан, в вибрационных он является частью конструкции и расположен перед насосом, в центробежных — после, зачастую поставляется отдельно от насоса.

Электронное управление дополнительная защита насосной станции

Для увеличения срока эксплуатации водяной станции, ее оснащают блоком электронного управления. Основные функции, которые лежат на нем – защитные.

1. Сухой ход. Двигатель насоса охлаждается при помощи перекачиваемой жидкости. Избежать перегрева аппарата поможет электронное реле, которое отключает устройство при отсутствии в нем жидкости. Очень полезно в случаях резкого перепада уровня воды в колодце.
2. Автоматическое включение/выключение. Нужное приспособление при редком пользовании точками водоразбора. Насос запускается автоматически, благодаря датчику активности в той или иной точке. Точно также прибор выключается.
3. Изменение оборотов. Постепенное наращивание оборотов двигателя позволит избежать гидроударов в системе водопровода. Также при этом появляется возможность экономии электроэнергии.

Минусом насосных станций, оснащенных электронным управлением является их повышенная стоимость. Именно это отталкивает многих покупателей.

Возможные неполадки в работе установки

Существует несколько распространенных неполадок:

• При частом включении и отключении насоса следует проверить давление воздуха в аккумулирующей емкости. При заниженном значении – его необходимо подкачать. Если такой вариант не срабатывает, необходимо обратиться в сервисный центр.
• Возможна течь вследствие разгерметизации соединений конструкции либо механического повреждения шланг.
• При наличии капель воды на воздушном ниппеле гидроаккумулятора – необходимо срочно выключить данное оборудование и обратиться к квалифицированному мастеру. Так как это свидетельствует о повреждении мембраны внутри аккумулирующей емкости.
• Вода уходит обратно вследствие неисправности в устройстве обратного клапана.
• При нежелании насоса включаться неисправность следует искать в регулировке реле давления.

Это неисправности, которые считаются самыми распространенными.