Конструктивные особенности оборудования
Все производимые насосные станции подразделяются на промышленные и бытовые. Первые отличаются большой мощностью и высокой отдачей, они используются для водоснабжения различных промышленных объектов.
Мощность бытовых устройств на порядок ниже, в большинстве моделей ее показатели не превышают 1200 Вт, что вполне хватает для обеспечения водой дачного дома, хозпостроек и полива огорода.
Основными конструктивными элементами насосной станции являются:
- насосный агрегат;
- емкость для накопления воды или гидробак;
- реле давления;
- манометр.
Самым важным элементом системы является насос, именно от его характеристик зависят функциональные возможности оборудования.
Схемы автоматизированного водоснабжения могут комплектоваться поверхностными агрегатами, установленными прямо на гидроаккумулятор, или погружными, которые опускаются непосредственно в скважину или колодец.
Поверхностные насосы в свою очередь также подразделяются на несколько видов:
- Самовсасывающие со встроенным эжектором, они позволяют достать воду с глубины до 45 метров. Однако данные агрегаты работают достаточно шумно и имеют высокую цену.
- Самовсасывающие с выносным эжектором, который устанавливается в шахте колодца. Устройства также могут добыть воду с большой глубины, при работе издают минимум шума, но они чувствительны к песку и илу;
- Вихревые или центробежные насосы без эжектора, способные качать воду с глубины не более десяти метров. Агрегаты этого типа стоят значительно дешевле аналогов и работают более экономично.
Для дачных участков с высоким уровнем грунтовых вод, как правило, выбирают последний наиболее экономичный и недорогой вариант насосной станции. Центробежные агрегаты отличаются достаточно высоким уровнем шума, поэтому их обычно устанавливают подальше от жилых построек.
Вихревые работают практически бесшумно, но могут сломаться при замерзании, их лучше размещать внутри помещения. Если глубина залегания воды в скважине более девяти метров, то целесообразно использовать станцию с насосом погружного типа.
Насосные станции комплектуются накопительными емкостями либо гидроаккумуляторами. Резервуары первого типа оснащены поплавковым механизмом, контролирующим уровень воды.
Накопители стоят недорого, но в последнее время используются редко из-за сложности монтажа (их устанавливают над сантехническими приборами), низкой производительности и больших габаритов.
Гидробаки представляют собой полностью герметичный компактный резервуар, управляемый датчиком давления. Они имеют высокий КПД, обеспечивают стабильное давление и хороший напор воды. Подходят для установки в любом месте.
Критерии выбора насосных установок
При выборе насосной станции необходимо учитывать как характеристики самого оборудования, так и особенности источника водозабора, расположенного на дачном участке. Одним из важных параметров является мощность насоса, которая в разных моделях варьируется в пределах от 0.6 до 1.5 кВт.
Чтобы вычислить оптимальную мощность станции, нужно принять во внимание ряд факторов: сколько имеется в доме и на участке точек водоразбора, на каком расстоянии от насоса располагается скважина, какое количество воды может дать источник за определенный промежуток времени.
Многие считают, что чем мощнее станция, тем лучше, но не всегда это так. Если мощность насоса выше, чем пропускная способность водозаборной скважины, то она может очень быстро иссякнуть. Кроме того, чересчур мощный агрегат требует больших затрат электроэнергии.
С данным показателем тесно связан такой параметр, как производительность (объем жидкости, которую способен перекачать прибор за единицу времени). При выборе модели нужно учесть, что ее производительность не должна превышать возможности скважины. Для дачного участка сезонного проживания волне достаточно насоса производительностью до 3 м3/ч.
Еще одна важная характеристика оборудования – объем резервуара для хранения воды. Здесь все просто – нужно посчитать, сколько ежедневно расходуется жидкости для бытовых нужд, полива, приготовления пищи и, исходя из полученных показателей, выбирать станцию с накопителем нужного объема.
Современные модели комплектуются гидробаком объемом от 18 до 100 литров. Самые востребованные – установки 24-50 л, которые являются оптимальным вариантом для семьи из трех-четырех человек.
В продаже встречаются станции с объемом резервуара от полутора литров и мощностью, не превышающей 600 Вт. Они в основном используются для полива и перекачки воды. Если на даче имеется накопительный бак, можно купить оборудование без резервуара, которое обойдется гораздо дешевле.
Срок службы агрегата во многом зависит от того, из какого материла изготовлен корпус гидроаккумулятора. Производители предлагают пластиковые, чугунные и металлические резервуары.
В выборе насосной станции, укомплектованной производителем, немаловажное значение имеет тип насоса:
Емкости из пластика имеют небольшой вес, работают практически бесшумно, но срок их эксплуатации невелик, конструкции из чугуна выигрывают по стоимости, однако они тяжелые и могут подвергнуться коррозии. Самыми надежными и долговечными считаются накопители из стали, но и они не лишены недостатков: шумно работают и дорого стоят.
Насосное оборудование зарубежных торговых марок
Среди зарубежных брендов наибольшим спросом у дачников пользуется насосная станция итальянского производства Марина САМ 40/22 HL. Установка оснащена защитой от перегрузки и сухого хода, имеется также встроенный манометр, осуществляющий контроль давления воды, реле давления, благодаря которому система может работать в автоматическом режиме.
Мощность установки составляет 0.8 кВт, производительность – 3 м3/час. Объем гидробака – 22 литра. Данные параметры позволяют организовать бесперебойную подачу воды в несколько точек водоразбора в доме и на дачном участке.
Насосная автоматическая станция Gardena 3000/4 Classic – продукт известного немецкого производителя насосного оборудования. Эта модель имеет весьма доступную цену, поэтому зачастую приобретается для использования в условиях дачного хозяйства. Надежное и безопасное оборудование произведено с известной немецкой щепетильностью и безупречным качеством.
Установка наделена небольшой мощностью, 0.65 кВт, но, тем не менее, без проблем обеспечивает подъем воды на высоту до 40 м. Объем гидроаккумулятора – 19 литров, что вполне достаточно для покрытия потребностей в воде на даче.
Еще один представитель немецкой компании, который прочно обосновался на дачных участках России – насосная станция AL-KO HW 3000. Бесшумная работа, легкость в управлении, надежность в эксплуатации – отличительные черты этой насосной установки.
При относительно небольшой мощности 0.65 кВт, агрегат обеспечивает производительность 3.1 м3/час. Гидроаккумулятор тоже имеет весьма скромный объем – 17 литров, что вполне компенсируется безукоризненным качеством исполнения и прекрасными техническими характеристиками оборудования.
Рассматривая модели зарубежных брендов, нельзя не упомянуть продукцию китайских производителей, чье насосное оборудование получило довольно широкое распространение на просторах России.
Например, насосная станция китайской компании с американскими корнями Патриот PW 850 24 Inox очень часто приобретается для дачного использования благодаря своей невысокой цене и весьма неплохому качеству.
Система оборудована гидробаком емкостью 22 литра, насос изготовлен из нержавеющей стали, за счет чего обеспечивается его продолжительная и надежная работа. Двигатель агрегата полностью адаптирован к условиям электрических сетей России.
Характеристики поверхностных насосов
Вид насоса определяет его область назначения.
— Насосные станции представляют собой комплект из поверхностного насоса, гидроаккумулятора и реле давления.
Поверхностная насосная станция позволяет максимально быстро и просто организовать водоснабжение с постоянным давлением в сети и разбором из нескольких точек.
— Садовые насосы применяются в основном для полива, хотя мощные садовые насосы вполне можно использовать в системе водоснабжения частного дома – если позволит глубина забора воды.
— Поверхностные фекальные насосы позволяют перекачивать бытовые сточные воды в тех случаях, когда невозможно организовать канализацию самотеком.
— Циркуляционный насос применяется для обеспечения циркуляции теплоносителя в системах отопления.
Применение циркуляционного насоса позволяет значительно снизить стоимость системы отопления за счет применения труб меньшего диаметра и упрощения их прокладки.
Механизм насоса
Увихревых и центробежных насосов двигатель вращает рабочее колесо с лопатками, помещенное в цилиндрический корпус.
Особенностями вихревых насосов являются расположения входного и выходного патрубков (по касательной к колесу) и малое (до 0,2 мм) расстояние между корпусом и лопатками. Во время вращения крыльчатки на входном патрубке создается разрежение, под действием которого жидкость попадает внутрь насоса, движется вместе с лопатками колеса по кругу и выбрасывается из выходного патрубка.
Вихревой насос создает на выходе большое давление при небольшом расходе, поэтому вихревые насосы часто применяются при организации систем водоснабжения частных домов: расход в таких системах невелик, а высокое давление позволяет создать хороший напор на втором и даже третьем этаже.
Основной недостаток этой конструкции – её требовательность к чистоте перекачиваемой жидкости: при наличии в воде песка колеса и стенки корпуса быстро изнашиваются, и производительность насоса падает в разы. Кроме того, КПД вихревых насосов ниже, чем у центробежных.
У центробежных насосов жидкость поступает в центр вращающегося колеса, разгоняется лопатками и выбрасывается через выходной патрубок под действием центробежной силы.
Центробежные насосы менее требовательны к чистоте воды, поэтому могут использоваться для забора воды из естественных водоемов. Центробежные насосы используются для полива и для организации водоснабжения, если вода в колодце или скважине недостаточно чистая.
Основной недостаток поверхностных центробежных насосов – повышенные требования к герметичности водозабора. Если входной патрубок будет подсасывать воздух, производительность насоса сильно упадет. Кроме того, перед включением поверхностного центробежного насоса, в его корпус обязательно следует залить воду через заливную горловину. Если этого не сделать, возможен выход насоса из строя.
Потребляемая мощность определяет основные характеристики насоса: его производительность, давление, высоту забора и т.д. Но выбирать насос только по этому параметру не стоит – два насоса с одинаковой мощностью могут сильно отличаться в производительности и создаваемом давлении.
Подбирать насос следует в соответствии с условиями эксплуатации, а мощностью пользоваться как индикатором «честности» производителя: если при схожих с другими моделями параметрах выбранная модель имеет заметно меньшую мощность, то к такой модели следует отнестись с подозрением – особенно, если она выпущена малоизвестным производителем.
Производительность определяет, какой объем воды насос способен прокачать за определенное время. Для разных типов насосов применяются различные способы расчета требуемой производительности, зависящие от множества параметров: глубины забора, дебета скважины, архитектуры и протяженности системы, количества точек разбора, диаметра труб и т.д. Для приблизительной же оценки требуемой производительности можно воспользоваться следующими величинами:
— Для водоснабжения требуемую производительность можно ориентировочно посчитать, умножив количество одновременно открытых кранов на 10 и добавив 20-30% запаса. Так, если допустить, что в доме могут быть одновременно открыты три крана, то производительность насоса должна быть не менее 3*10*1,2 = 36 л/мин.
— Для полива следует просуммировать расход одновременно работающих поливальных устройств и добавить запас 20-30%. Приблизительную оценку здесь давать сложно, потому что расход поливальных устройств может колебаться от единиц литров в минуту в небольших капельных системах до десятков литров в минуту в дождевателях.
Если очень грубо, то производительности до 20 литров в минуту хватит для одновременной работы одного-двух дождевателей, такой насос больше пригоден для ручного полива.
Для одновременной работы нескольких дождевателей, поливающих площадь 3-5 соток, потребуется производительность около 30 литров в минуту.
Для полива площади в 10 соток потребуется производительность в 60-80 литров в минуту.
Для полива больших площадей используются системы автоматического полива, включающие дождеватели по очереди, что снижает требуемую производительность насоса.
Здесь следует отметить, что указываемая в характеристиках насоса производительность дается для нулевой высоты подъема и нулевой высоты забора. И для полива, и для водоснабжения, чем с большей глубины забирается вода и чем на большую глубину она поднимается, тем производительность насоса ниже. В руководстве по эксплуатации насоса обычно даются графики её зависимости от высоты подъема.
Если графиков нет, можно примерно оценить производительность на нужной высоте, приняв, что на максимальной высоте подъема производительность равна 0.
-Для отопления подсчет производительности производится с помощью теплотехнических расчетов, и пренебрегать ими не стоит: для одной и той же площади отапливаемых помещений потребная производительность насоса может меняться в десятки раз в зависимости от среднегодовой температуры, архитектуры системы отопления, диаметра и протяженности труб, количества и размера радиаторов и т.д.
Для очень грубой оценки можно оценить потребную производительность (в л/мин), поделив площадь помещения на 10 для радиаторного отопления и на 3 – для отопления теплым полом.
Глубина погружения определяет, каково максимальное расстояние от насоса до поверхности воды, т.е., с какой максимальной глубины насос способен забирать воду. Но следует иметь в виду, что при заборе воды с максимальной глубины, его производительность и давление на выходе будут намного ниже.
Насос всегда следует подбирать со значительным запасом по глубине забора и с учетом того, что любая глубина, отличная от 0, снижает производительность насоса – графики зависимости производительности от глубины забора обычно приводятся в руководстве.
Допустимая температура жидкости важна, если предполагается откачка горячих жидкостей. Также на неё следует обратить внимание при выборе циркуляционного насоса. Большинство циркуляционных насосов рассчитано на температуру до 110°С, чего вполне достаточно для любых жидкостных систем отопления.
Подъем воды определяет, какое давление создается на выходе насоса и на какую высоту он способен поднять воду. Так же, как и в случае с глубиной забора, высота подъема, например, в 40 метров, не означает, что на высоте в 40 метров будет течь вода.
Поэтому высоту подъема надо подбирать с запасом. Для ориентировочного расчета подъема воды используется следующая формула: H = 10P ΔP ΔH, где P – минимальное давление в верхней точке разбора, для водоснабжения это 2,5-3 бара. ΔP – потери давления на горизонтальных участках трубопровода, примерно считается как 10% от суммарной длины горизонтальных участков. ΔH – перепад высоты между уровнем установки насоса и высотой самой верхней точки разбора.
Например, если длина горизонтальных участков трубопровода составляет 10м, насос установлен на высоте 1 м от земли, а верхняя точка разбора – кран на втором этаже – расположен в 6 м от земли, то требуемый подъем воды будет: Н=10*3 0,1*10 5 = 36 м.
Но имейте в виду, что подъем воды насосов приводится для забора с нулевой глубины. Чем с большей глубины насос забирает воду, тем сильнее падает высота подъема. Если в руководстве насоса приведены графики зависимости выходного давления от глубины забора, следует скорректировать требуемую высоту по ним.
Если графика нет, то для оценки к требуемой высоте можно добавить глубину забора в метрах, умноженную на 1,5. Но учтите, что такой метод расчета довольно груб и неприменим, если глубина забора близка к максимальной (более 80%).
Для вышеприведенного примера, если добавить условие забора с глубины 2 м, расчет будет выглядеть так: Н = 2*1,5 10*3 0,1*10 5 = 39 м. Для лучшего напора воды и для предотвращения падения напора с износом деталей насоса, имеет смысл предусмотреть запас в 20-30%.
Автоматический контроль уровня воды (датчик сухого хода) необходим для любого насоса, особенно, если предполагается его использование в автоматическом режиме. Если датчик сухого хода отсутствует в комплектации насоса, его следует докупить отдельно и подключить насос через него.
