Какими параметрами различаются насосы
Как любые электронасосы для водоснабжения, повысительные агрегаты выбирают по нескольким основным параметрам:
Напор. Максимальный или номинальный показатель высоты подъема жидкости — основной критерий при приобретении любого электронасоса, его измеряют в метрах водяного столба. Для большинства центробежных электронасосов с мокрым ротором данный показатель составляет 9 м, вихревые имеют более высокие напорные параметры до 15 м, наивысший напор выдают мощные сухороторные модификации, бытовые разновидности которых способны поднимать давление воды в системе водопровода до 20 м.
Производительность. Вторая главная характеристика любого водяного электронасоса — объем перекачиваемой жидкости, чем он выше, тем большей производительностью обладает устройство. Так как любой насос для водоподачи выбирают по объемно-напорным характеристикам, где на горизонтальной оси расположена цифровая шкала подачи, а на вертикальной шкала напора, то оба этих показателя тесно взаимосвязаны между собой, то есть уменьшение одного из них приводит к увеличению второго и наоборот.
Обычно в паспортных данных указывают максимальный объемный показатель. В центробежных мокророторных модификациях значение максимального объема достигает 4 м3/ч, в вихревых объем прокачки равен 1,5 м³/ч, в мощных сухороторных устройствах показатель достигает 10 м3/ч.
Минимальная подача. При работе повысительных насосов в автоматическом режиме они реагируют на поток с помощью специального герконового реле, если он слишком мал, реле не срабатывает и соответственно устройство не включается. Поэтому в паспортных данных нередко указывают давление на входе, необходимое для обеспечения запуска электронасоса, его стандартная величина — 0,2 или 0,3 атм.
Рис. 6 Напоры на входе сантехнических приборов и электрооборудования
Управление. Типовой повышающий давление электронасос имеет на корпусе кнопку для переключения режимов его работы в следующие положения:
- Включено — на обмотку электродвигателя подается питание.
- Автоматический режим — задает прибору включение при срабатывании реле протока, при этом минимальное давление в системе составляет 0,2 или 0,3 атм.
- Принудительный режим — если вода протекает по трубам с низкой скоростью, и она ниже порога срабатывания реле протока, данный режим позволяет включить электронасос вручную и повысить давление в водопроводе для комфортабельного пользования водой, а затем отключить прибор после водозабора.
Температура рабочего тела. Обычно повысительные электронасосы рассчитаны на холодную воду, хотя конструкция и материал изготовления некоторых изделий позволяет им прокачивать горячую жидкость с температурой до 110 °С при температурных параметрах окружающей среды не более 40 °С.
Защита. Модели с мокрым ротором охлаждаются проходящей через их вращающиеся узлы жидкостью — при ее отсутствии обмотка электрического двигателя моментально перегорает. Поэтому в бытовых приборах обязательно должна присутствовать защита от холостого хода (перегрева обмотки).
Мощность. Является второстепенным показателем, связанным с основными техническими параметрами прибора, в паспорте указывается ее максимальное и номинальное значение. Мощностной параметр большинства бытовых мокророторных агрегатов редко превышает 200 Вт.
Способ монтажа. Различные модели отличаются друг от друга способом установки в водопроводную линию — у многих приборов корпус должен располагаться в строго горизонтальном положении. Так же электронасосы различаются по конструкции и размерам всасывающих и выталкивающих патрубков — многие из них имеют подсоединительные фитинги типа американка стандартным наружным диаметром 3/4 или 1 дюйм.
Рис. 7 Схема подключения насосной станции
Подбор насоса для повышения давления воды в системе
Установленный в частном домовладении или на даче прибор автоматической подачи воды ещё не гарантирует, что этой водой можно будет пользоваться с комфортом, и все подключённые гидроприборы и сантехника будут работать стабильно. Понадобится добиться, чтобы давление в системе снабжения водой соответствовало оптимальным показателям.
Слишком низкое давление в системе – основная причина перебоев воды в загородном доме. Ситуация усугубляется ошибками, которые были допущены при проектировании коммуникаций. В этом случае нужно найти причину падения давления в водопроводе.
В процессе проверки нужно убедиться в соответствии напора воды нормативным показателям (СНиП 2.04.2-84). Чтобы обеспечить бесперебойную работу системы в одноэтажном здании, показатели давления должны составлять не меньше 1 бар. Для высотных зданий придётся использовать повышающий насос, который позволит увеличить напор жидкости.
При этом нужно учитывать рабочее давление в водопроводе:
- Показатели могут колебаться для холодной воды от 3 до 6 атм.
- Горячую воду рекомендуется подавать под давлением от 0 3 до 4,5 атм.
Важно соблюдать нормативы, так как только тогда бытовые приборы, подключённые к водоснабжению, будут нормально функционировать. Большинство из приборов просто не будут работать, когда давление снизится до минимума.
Повышение давления жидкости тоже негативно отразится на работе бытовых приборов и сантехники. В итоге техника будет быстрее ломаться, как и особо чувствительные элементы системы водоснабжения. 
Чтобы выявить причину слабого напора, необходимо провести полное обследование коммуникаций:
- Нарушение работы системы водоснабжения происходит из-за поломки оборудования.
- При повреждении трубопровода возникают протечки.
- Отклонение давления от нормы может быть связано с халатностью фирмы, которая обслуживает водопровод.
- В процессе эксплуатации внутри труб начинают образовываться наросты, которые приводят к уменьшению просвета.
- Часто проблема возникает сразу же после сдачи дома в эксплуатацию. Причиной слабого напора жидкости может быть использование труб, которые имеют слишком маленький диаметр.
Ещё одной из причин отсутствия напора бывает неправильная сборка водопроводных труб. Если сборка водопроводной системы выполнялась самостоятельно, то проверяют ещё раз правильность выбора диаметра труб и соединений. 
Большое число угловых соединений и разводок, узкие трубы в некоторых местах трубопровода неизбежно «похитят» какую-то часть водотока. В результате на выходе, то есть в кране, напор воды уменьшится.
Неисправная запорная арматура – еще один фактор, который приводит к снижению показателей давления. В водопроводной системе часто засоряются фильтры.
Причиной снижения напора жидкости становится и заиливание скважины. При этом электронасос не может обеспечить подачу воды в необходимом объёме.
Чтобы устранить неисправность водопровода, надо проверить состояние оборудования. В колодезной воде присутствует песок, который считается сильным абразивом. При попадании на рабочие поверхности происходит повреждение материала.
Чтобы восстановить работоспособность, необходимо заменить изношенные элементы новыми. В вибрационных моделях песок повреждает дисковый поршень. Кроме того, учитывают влияние вибрации. В процессе длительной эксплуатации происходит ослабление крепёжных элементов. 
Падение давления может быть связано с низким напряжением в сети. При этом уменьшается скорость перемещения поршня, у рабочих колес снижается частота вращения. Нормализуют работу насоса с помощью стабилизатора.
Опасность представляет засорение фильтров. Грязь полностью забивает всасывающий патрубок. Чтобы очистить изделия, необходимо извлечь их из водозаборного источника и при необходимости заменить систему фильтрации. Проверить, правильно ли насосная станция работает, несложно. На неё изначально устанавливают манометр.
Кроме основного фильтра, который установлен на водозаборный источник, проверяют функционирование дополнительных фильтров. Они установлены возле приборных устройств, которые связаны с трубопроводом.
Когда напора воды недостаточно в конкретном кране или вода поступает с медленной скоростью, к примеру, в посудомоечную машину, а остальные приборы работают исправно, то проблема в локальной протечке либо в засорении одного из фильтров, который установлен на выходе.
Для скорейшего нахождения на трубе протечек внутри помещения, монтируют два-три манометра, чтобы быстро понять, на каком месте трубы снижаются показатели давления. 
Наш эксперт отвечает на вопрос: какой насос лучше всего выбрать для скважины и почему?
Для загородного жилья можно использовать насосную станцию, которая оснащена гидроаккумулятором. При этом учитывают несколько факторов:
- тип устройства;
- уровень шума;
- способы управления.
Для частного дома больше подойдёт встраиваемый агрегат, который имеет компактные размеры. Чтобы обеспечить водой многоэтажный дом, потребуется мощное устройство.
Бытовые насосы с ручным управлением неудобны в эксплуатации. Их можно использовать, чтобы подать небольшое количество воды. Кроме того, оборудование придётся включать вручную. При этом хозяину понадобится постоянно следить за уровнем воды в ёмкости.
Чтобы обеспечить высокий напор в системе, потребуется установить повышающий давление насос.
Оборудование способно работать в автоматическом режиме. С этой целью используются датчики, которые включают насос при резком падении давления. Поэтому владельцу дома не нужно постоянно контролировать работу агрегата. 
Для забора воды из колодцев используют погружные и поверхностные электрические насосы. Существуют наружные модели с дополнительной автоматикой. Такое оборудование называется насосной станцией. Различают центробежные, вибрационные и винтовые насосы. Чаще выходят из строя устройства центробежного типа.
Для многоквартирного дома лучше всего выбирать модели циркуляционного типа. В загородных домах используются всасывающие устройства, которые поднимают воду с глубины.
В циркуляционных насосах основным элементом является роторная крыльчатка. К преимуществу таких насосов относят пониженный уровень шума.
Чтобы увеличить скорость потока воды, необходимо создать разрежение воздуха. В конструкции агрегата присутствует впускной клапан, который создаёт необходимые условия для поддержания нужного давления. 
Можно выделить несколько узлов, которые обеспечивают работу агрегата:
- насос;
- система, которая нужна для очистки воды;
- накопительный бак.
Производительность оборудования зависит от типа гидроаккумулятора. Регулировка давления обеспечивается за счёт изменения положения мембраны.
При покупке установки нужно учитывать количество воды, необходимое домочадцам. Для многоэтажного здания потребуется мощная модель насоса.
При выборе агрегата необходимо обратить внимание на следующие параметры:
- Максимальная подача – объём жидкости, которую перекачивает устройство за единицу времени.
- Максимальное значение рабочего давления агрегата.
- При какой температуре рабочей среды может работать насос.
- В процессе монтажа важно учитывать размер гаек, фитингов и их соответствие диаметру труб.
- Уровень шума, который зависит от типа установки.
Агрегаты можно разделить по способу охлаждения на 2 типа:
- Модели с сухим ротором. Охлаждение агрегатов происходит за счёт движения лопастей. Устройства имеет большие габариты. Их главное достоинство – высокая производительность. Шумное оборудование лучше разместить в отдельном помещении.
- Агрегаты с мокрым ротором охлаждаются за счёт перекачиваемой жидкости. Насос отличается компактными размерами. Однако такой тип оборудования считается менее эффективным.
Особое внимание нужно обратить на бытовую технику, которая находится в доме.
Чтобы принять душ, манометр должен показывать не меньше 2 бар. Такое же давление потребуется для работы стиральной машины.
Стабильность работы водопроводных систем зависит от состояния скважины. Повысить напор жидкости можно с помощью обеспечения непрерывного водотока.
В этом случае нужно к системе подключать накопительную ёмкость. При заборе колодезной воды можно установить погружной агрегат низкого давления. В баке вода будет автоматически аккумулироваться. При открытии крана вода нагнетается насосом.
При выборе накопительного бака обращают внимание на следующие моменты:
- оптимальной будет такая ёмкость, в которую поместится объём воды, требующийся как минимум для потребления на сутки;
- установка в систему обводного участка трубы, врезанный параллельно с главной магистралью (байпас), позволяет временно отключать оборудование во время его ремонта или обслуживания, но при этом подача воды перекрываться не будет.
Чтобы бак работал с высокой производительностью, а вода была высшего качества, накопительный бак понадобится регулярно чистить. Очистка избавит от накопления микроорганизмов и минеральных отложений. 
Справиться с проблемой можно за счёт установки насосной станции. Причём большую часть площади занимает гидроаккумулятор. Владельцу дома нужно продумать размещение электродвигателя, датчиков и трубопроводов.
Эффективность работы установки зависит от регулировки. Неправильная настройка насосной станции приводит к печальным результатам. В результате оборудование не в состоянии обеспечить водой домочадцев. 
В системе водоснабжения желательно разместить сразу два-три манометра. Таким способом можно будет отслеживать давление жидкости на разных этажах здания.
Благодаря манометрам можно быстро установить участок, на котором произошла протечка жидкости.
Неправильно работающий агрегат часто связывают с неисправностью реле. В процессе эксплуатации мембрана теряет свои свойства. На её поверхности начинают откладываться соли кальция. Неверные показатели приводят к сбоям в работе системы.
При осмотре установки необходимо обратить внимание на контакты реле, которые могут окислиться.
Повреждение мембраны приводит к резкому падению давления. Неисправность обратного клапана приводит к цикличному запуску агрегата.
Для включения насоса с ручной системой управления требуется присутствие человека. Автоматический режим используется в более дорогих моделях. Конструкция включает в себя датчики, которые определяют параметры системы.
При выборе насоса нужно учитывать разницу между входным и выходным давлением. Перед покупкой потребуется рассчитать объём воды, необходимый для комфортного проживания людей.
Ёмкость аккумулятора может иметь объём от 10 до 200 л. Для комплексного решения проблемы используют напорный бак. Особое внимание нужно уделить многоэтажным зданиям. При необходимости может потребоваться установка более производительной насосной станции. 
От способа монтажа зависит уровень шума в доме. К примеру, оборудование можно установить внутри кухонного шкафа. В качестве места для монтажа системы можно выбрать ванную. При этом нужно в местах соприкосновения оборудования со стенами установить резиновые прокладки. Таким способом можно существенно снизить уровень шума.
В частном доме насос желательно устанавливать ближе к скважине. Агрегат может находиться в отдельной постройке. Существует возможность размещения агрегата в подвале дома. В процессе монтажа необходимо придерживаться схемы, составленной специалистами.
Чтобы увеличить напор воды, иногда приходится частично переделывать систему водоснабжения. К примеру, при проведении коммуникации был установлен погружной насос недостаточной мощности. В этом случае необходимо приобрести более производительную модель агрегата.
Чтобы решить проблему, можно заменить напорный трубопровод. Повышают давление с помощью гидробака. Таким способом можно дольше сохранять напор воды, необходимый жильцам.
При проектировании и монтаже систем водоснабжения потребуется придерживаться нескольких правил:
- В запорной и регулирующей арматуре не должно быть большого количества изгибов. В противном случае даже производительное оборудование не сможет обеспечить жильцов необходимым количеством воды.
- Рекомендуется использовать гладкие трубы, изготовленные из полимерных материалов.
- Повысить напор можно за счет установки дополнительных насосов центробежного типа.
Наибольшей популярностью среди домовладельцев пользуются установки с низким уровнем энергопотребления и высокой производительностью. Такими качествами обладают насосы Grundfos UPA 15-90 (N).
Оборудование может работать в 2 режимах: ручном и автоматическом. Максимальная мощность насоса составляет 0,11 кВт. Такой производительности хватит для обеспечения водой одноэтажного коттеджа.
При отсутствии большого количества ила и песка устанавливают центробежный насос Wilo PB-201EA. Мощность установки достигает 0,34 кВт. Оборудование способно поднимать воду на 15 метров в высоту. К недостатку модели относится пластиковый корпус, который не выдерживает значительных нагрузок.
В качестве насосной станции выбирают и модель Jeelex Jambo 70/50 Н-50 Н. Агрегат оснащен гидроаккумулятором, который имеет объём 24 л. Производительность установки составляет 4,2 кубометра в час.
Иногда регулярного обслуживания водопроводных установок достаточно и не приходится сталкиваться с неприятными моментами. Помогает установка манометров на главных участках трубопровода. К таким относятся: точка на входе в здание и участки перед сантехническими приборами. Необходимо проверять периодически работу фильтров, своевременно их очищать. Такие мероприятия позволят при возникновении неполадок исключить как минимум этих «подозреваемых».
Чтобы в полном объёме на дачный участок постоянно было поступление воды для бытовых и хозяйственных нужд, желательно устанавливать систему водоснабжения сразу же с накопительным баком и насосом. Такая установка позволит владельцам дома пользоваться удобствами и без подвода к дачному посёлку коммунальных сетей.
Практические советы
Как бы то ни было, именно насос является основным и наиболее дорогостоящим элементом в насосной станции. Это главный механизм, который доставляет воду потребителю. Поэтому на качество насосов, репутацию производителя, гарантию их обслуживания (желательно не менее 2 лет), при выборе оборудования, стоит обратить первоочередное внимание.
Слабым местом в конструкции вертикальных насосов является корпус. Ведь ему приходится выдерживать значительно большие, в сравнении с горизонтальными насосами, давления. Именно этот параметр – один из главных при подборе насосов. Корпуса насосов из нержавеющей стали способны выдерживать максимальное давление до PN25, а иногда и PN40.
Как правило, из нержавеющей стали изготавливают также рабочие колеса и камеру насосов. Это делает их устойчивее к вредному воздействию водопроводной воды, содержащей различные примеси (соли жесткости, железо и т.д.).
Стоит обратить внимание и на качественность торцевых уплотнений (рис. 6). Они применяются для герметизации быстро вращающихся валов насосов и являются изнашиваемыми и расходными деталями. При этом стоимость замены уплотнений может составить половину полной стоимости насоса. Качественные уплотнения прослужат до 10 лет, тогда как некачественные придется менять чуть ли не ежегодно.
Рис. 6. Торцевое уплотнение насоса
Качественная сборка насосной станции, в частности сварка коллекторов, является залогом её длительной и безаварийной эксплуатации. Поэтому, чтобы не стать жертвой «гаражного» производства, стоит проверить то, есть ли у поставщика собственные производственные площади, технические условия на производство, сертификат соответствия УкрСЕПРО на продукцию.
В зависимости от используемой электроники, количества насосов и т.д., стоимость насосной станции может составлять несколько тысяч долларов. В то же время, стоит ориентироваться не столько на разовые капитальные затраты, сколько на эксплуатационные расходы в будущем.
В настоящее время на рынке представлено достаточно большое количество станций повышения давления. К примеру, насосные станции Hydro-Unit компании DP-Pumps построены на базе вертикальных многоступенчатых насосов серии DPV. Их гидравлическая часть выполнена из нержавеющей стали марок AISI 304L и AISI 316L.
На напорной стороне станции установлено реле или датчик давления. Все установки серии Hydro-Unit оснащены реле защиты от «сухого» хода. Для визуального контроля давления на всасывающей и напорной магистралях установлены манометры. Каждая станция укомплектована шкафом питания и с релейным или частотным регулированием.
Установка поставляется полностью собранной, настроенной и проверенной, необходимо лишь подсоединить её к трубопроводу и подключить к электросети.
Данная статья была опубликована в специализированном журнале AW Therm — надежный гид в мире HVAC (выпуск сентябрь-октябрь 2021) и написана в соавторстве с г-ном Н. Копыловым.
Принцип работы повысительного электронасоса
Многие подкачивающие насосы для водопровода работают по центробежному принципу с перемещением жидкости рабочим колесом с лопастями, установленном на валу электродвигателя. Вода подается через патрубок, расположенный на центральной оси вала и выталкивается лопатками колеса через боковое выходное отверстие.
Электронасосы, повышающие давление воды в водопроводе, обычно функционируют в автоматическом режиме включения и выключения, которым управляет встроенное герконовое реле потока. В нерабочем состоянии при отсутствии тока воды в трубопроводе агрегат отключен, как только открывают кран, вода начинает двигаться по трубам, реле срабатывает и повысительный насос включается.
Многие пользователи и авторы интернет-статей путают повысительный насос для водопровода с циркуляционным, устанавливаемым в системы отопления частных домов. Хотя они конструктивно выглядят практически одинаково и имеют схожий принцип действия, циркуляционные виды рассчитаны на непрерывную подачу жидкости на высоту с постоянным поддержанием давления теплоносителя в системе и отключаются в двух случаях: при срабатывании термореле, указывающего на превышение температуры теплоносителя, и при включении реле давления (используется редко), сигнализирующем о слишком сильном напоре рабочего тела в трубах.
Рис. 2 Мокророторный насос повышающий давление в водопроводе в разрезе
Малогабаритные центробежные повысительные электронасосы изготавливаются по двум технологиям: с мокрым и сухим ротором. В сухороторных приборах вал электрического двигателя с рабочим колесом отделен от его ротора и статорной обмотки высокогерметичным торционным уплотнением.
Данная модификация отличается высоким КПД порядка 70%, обычно для охлаждения двигателя на торце корпуса помещают крыльчатку. Сухороторные модификации по сравнению с мокророторными типами имеют большие габаритные размеры, обладают более высокими показателями мощности и производительности, не критичны к чистоте и отсутствию воды из-за воздушного охлаждения электродвигателя. Но их главный недостаток — высокий уровень шума, существенно ограничивает область применения в частных водопроводах.
В модификациях с мокрым ротором последний отделен от магнитопровода электродвигателя тонкостенным стаканом, в котором он вращается, удерживаясь на торцевых подшипниках. Стакан и подшипники заполнены водой — это обеспечивает бесшумную работу и эффективное водяное охлаждение.
Благодаря такой конструкции, мокророторные агрегаты обладают низким КПД около 40%, не могут работать при отсутствии водяного охлаждения (им обязательно требуется защита обмотки от холостого хода), имеют небольшие габаритные размеры. Для их работы нужна чистая среда, а основное преимущество — бесшумность хода, часто является определяющим при использовании их в индивидуальном водоснабжении.
Рис. 3 Устройство сухороторного агрегата
Статья по теме:
Регулятор давления воды в системе водоснабжения — виды и конструкции, монтаж. В отдельной статье подробно рассказываем про специальные регуляторы давления, которые устанавливаются в системе водоснабжения нормализуя, при этом, давление воды. Почитайте, возможно, будет интересно.
