г. Нижний Новгород, ул. Зайцева, д. 31

413-19-81
413-66-50

[email protected]

Система автоматического водоснабжения


Автономное водоснабжение частного дома – инструкция по обустройству

Отсутствие центрального водоснабжения не только в сельской местности и пригороде, но и на окраинах крупных или мелких городов, вынуждает собственников самостоятельно решать вопрос обеспечения водой своего жилья. Им приходится обустраивать автономное водоснабжение частного дома, используя различные технологии, основными из которых являются бурение скважин и выкапывание колодцев.

Основным фактором, влияющим на выбор метода водообеспечения, является стоимость проводимых работ, материалов и насосного оборудования. Следует отметить, что при удачном расположении водяных пластов и самостоятельном бурении неглубокой абиссинской скважины, финансовые расходы могут быть в сотни раз меньше, чем при обустройстве артезианской скважины, которое проводят коммерческие фирмы с использованием специальных буровых установок.

Рис.1 Автономная система водоснабжения внутри дома

Что такое автономное водоснабжение частного дома

Автономное водоснабжение предполагает обеспечение водой владельца участка с домом для бытовых и хозяйственных нужд вне зависимости от источников, размещенных за пределами частной территории или принадлежащих другим собственникам – линии центрального водоснабжения, уличных колонок и колодцев, общих артезианских скважин.

При этом собственник самостоятельно принимает решение и обустраивает за свои финансовые средства подходящий источник водозабора, устанавливает насосное оборудование, проводит в дом водопроводную магистраль, монтирует внутреннюю разводку вместе с водопотребляющим оборудованием.

Также владелец несет ответственность за чистоту используемых водных пластов, вопрос особенно актуален при водозаборе из артезианских скважин, водяные бассейны которых считаются стратегическими ресурсами. В его обязанности входит принятие мер по правильной консервации или ликвидации скважин во избежание загрязнения подземных водных источников.

Основные части системы автономного водоснабжения частного дома

Любая автономная система водоснабжения включает в себя следующие основные составляющие:

Источник воды. Для забора воды можно задействовать наружные источники – реки, озера, ручьи, криницы, родники, но в индивидуальных домах их использование является редким исключением, в подавляющем большинстве случаев воду добывают из-под земли. Для этого бурят скважину или используют колодцы, применение которых для постоянного водоснабжения дома не столь эффективно, как монтаж скважинных шахт для доступа к водоносным пластам.

Водозаборное оборудование. Для подъема воды на поверхность и доставки ее потребителю используют электрические или ручные насосы, механические устройства устанавливают при небольшом водопотреблении, автоматические модели на электричестве ставят для постоянного водоснабжения домов или при больших объемах забора воды для бытовых и хозяйственных нужд.

Чтобы обеспечить автономное водоснабжение загородного дома, применяет погружные или наружные электрические насосы для скважины, особой популярностью у потребителей пользуются недорогие поверхностные насосные станции водоснабжения.

Рис.2 Схема автономного водоснабжения частного дома с колодцем

Автоматика и накопительные емкости. Работа электрических насосов невозможна без автоматизации их включения и выключения, защиты от холостого хода при отсутствии всасываемой воды. До этого в обвязку насосного агрегата устанавливают автоматические приборы управления (автоматику для скважины) – реле давления и холостого хода, а также гидроаккумулятор, компенсирующий гидроудары и увеличивающий время между циклами включения-отключения насоса.

Обвязка скважины. Для индивидуального водоснабжения дома чаще используют скважины, во многих случаях выходящую на поверхность обсадную трубу помещают в утепленную подземную кессонную камеру, накрываемую сверху герметичной крышкой. В кессоне обычно размещают поверхностные насосные станции, автоматику управления погружным электронасосом и гидроаккумулятор. Наверх обсадной трубы помещают специальный оголовок, к которому на тросе крепят электронасос и выводят через его центр напорную трубу для дальнейшего подключения к водопроводной магистрали.

Вторым распространенным методом подключения погружного электронасоса является использование специального адаптера, врезаемого в стенку обсадной колонны на расстоянии ниже глубины промерзания, в него вводят напорную трубу с одновременным подключением водопроводной линии.

Наружный и внутренний трубопровод. Для подвода воды из водного источника в дом используется трубопровод из полимерных материалов (закапывать металлические трубы в землю запрещено строительными нормативами). Для бытового наружного водопровода применяют трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД), поставляемые в бухтах длиной до нескольких сотен метров, их основной диаметр – 1 и 1 1/4 дюйма.

Рис. 3 Водоснабжение дома через скважину – схема с монтажом автономного водоснабжения

Внутреннюю водопроводную магистраль в доме чаще устраивают из современных полимерных материалов – полипропилена, сшитого полиэтилена (металлопластика), намного реже используют стальные и медные трубы.

Системы очистки. Питьевая вода из любого подземного источника нуждается в очистке, для этого применяются различные фильтры грубой и тонкой очистки, системы фильтрования от минеральных солей железа и марганца, аэрации, ультрафиолетового обеззараживания. В неглубоких скважинах на песке вода часто содержит песчаные и глиняные взвешенные частицы, в систему устанавливаются фильтры грубой и тонкой механической очистки от этих примесей. Минерализованную воду из артезианских скважин с высоким содержанием железа или марганца, солей калия и магния очищают дорогостоящими фильтрующими системами с использованием химических процессов и расходных материалов.

Сантехническая арматура и фитинги. Для слива воды из системы или препятствия ее оттоку, отключения отдельных участков, перенаправления потоков, в системе используется сантехническая арматура из запорных шаровых и вентильных кранов, обратных клапанов. Для соединения элементов водопровода между собой, подключения приборов, широко применяются компрессионные, прессовые и резьбовые фитинги.

Сантехнические приборы. Для подачи воды в дом устанавливают краны и смесители, к водорозеткам подключают сантехническое оборудование и бытовую технику.

Рис. 4 Основные способы водозабора на индивидуальном участке

Источник водоснабжения

Для водоснабжения дома на индивидуальном участке использует два основных источника – колодцы и скважины, последние устраивают чаще, они включают в себя следующие разновидности:

Артезианские. Самый дорогой вид скважин, глубина которых при бытовом бурении достигает 200 метров, так как артезианские бассейны относятся к стратегическим ресурсам, для их устройства требуются специальное разрешение и длительные согласования. При проведении буровых работ обсадной трубопровод погружается на глубину известняка, в котором размещен водоносный пласт, на его конце устанавливается дырочный фильтр.

Из-за большой глубины скважинной шахты обычно используется обсадная колонна с двумя трубами – металлической большого диаметра снаружи и внутренней пластиковой, также возможны варианты устройства из двух полимерных трубопроводов.

Артезианский источник отличается высоким напором и объемом (скоростью) восполнения водных ресурсов (дебитом скважины) от 10 кубических метров в час, ввиду отсутствия на дне глины и песка, вода очень чистая и поступает к потребителю без взвешенных примесей, срок службы скважины доходит до 50 лет.

Вследствие высокого напора водное зеркало расположено довольно близко к поверхности земли, поэтому для водозабора можно использовать наружные электронасосы и станции.

Самый существенный недостаток артезианской воды – повышенная минерализация, в большинстве случаев использовать воду можно только после очистки от железа или марганца, а также калиевых и магниевых солей. Так как при фильтрации используются химические реакции и требуются расходные материалы, цена фильтров довольно высока – это существенно повышает стоимость получаемой воды.

Фирмы, занимающиеся буровыми работами, устанавливают расценки на свои услуги при бурении скважин 2000 – 3000 рублей за погонный метр с учетом установки обсадных колонн из одной или двух труб. Поэтому не сложно подсчитать, во что обойдется устройство глубокой артезианской скважины без монтажа ее обвязки, установки насосного оборудования, проведения водопроводной магистрали и прочих работ.

Рис. 5 Конструкция артезианской и скважины на песок

Скважина на песок. Скважины, доходящие до первого или второго водоносного слоя от поверхности земли, являются наиболее распространенными в бытовом использовании, их глубина лежит в пределах 15 – 60 метров. Обсадные колонны обычно устраивают из полимерных труб (непластифицированный поливинилхлорид НПВХ) различного диаметра, на нижнем конце устанавливается плотный фильтр для отсеивания мелких частиц песка.

Скважина обладает не слишком высоким напором и средним объемом подачи воды около 5 кубических метров в час, поэтому зеркало воды находится на довольно большом расстоянии от поверхности и для водозабора используют погружные электронасосы. Обычная скважина на песке способна обеспечить водой для хозяйственных и бытовых нужд среднестатистическую семью из 3-5 человек. Срок службы скважины зависит от размеров песчаных фракций, чем они крупнее, тем большее время прослужит скважина, обычно период функционирования составляет 5 – 15 лет.

Основной недостаток скважины на песке связан с загрязненностью воды взвешенными песчаными фракциями, поэтому в водопровод обязательно устанавливают фильтр грубой механической очистки от песка, при необходимости дальнейшую фильтрацию производят фильтрами тонкой очистки.

Также скважина на песке должна постоянно находиться в эксплуатации, при длительном отсутствии водозабора происходит ее заиливание и для ввода в работу источник нуждается в прокачке.

Рис. 6 Стоимость буровых работ

Абиссинские скважины. Вышеуказанные виды бурения осуществляют специализированные фирмы с высокотехнологичным оборудованием и техникой, услуги которых обходятся довольно дорого и доступны не всем домовладельцам. В этом случае выходом из положения является бурение бюджетной абиссинской скважины своими руками или с помощью народных умельцев, специализирующихся на данных работах.

Глубина самодельных скважин может достигать 40 метров, при проходке используется методика гидравлического бурения, заимствованная из промышленной технологии буровой проходки. При проведении работ бур располагается на конце полой трубы с резьбой, в которую под напором подается вода, при заглублении в землю производят накручивание последующих трубных отрезков, их длина обычно не превышает 2 метров. Вращение бура производят вручную, скважинный канал до воды бурят в течение дня (если не натыкаются на подземную плиту или крупный камень), стоимость проделанных работ не превышает 100 у.е.

Диаметр бура для облегчения проходки не превышает 2-х дюймов, поэтому вместо обсадной колонны используется водопроводная труба из полиэтилена низкого давления (ПНД) с фильтром на конце – можно даже сразу подключить ее к насосу. При другом варианте обсадную трубу обрезают и в нее вставляют напорный рукав, идущий к поверхностной насосной станции.

Так как для забора воды из абиссинки используется только наружное оборудование (в основном применяют насосные станции), расстояние до зеркала воды от поверхности не должно опускаться ниже предельного уровня в 9 метров.

Рис. 7 Насосные станции водоснабжения в работе

Абиссинская скважина вследствие невысокой глубины залегания обладают самым низким дебитом, не превышающим 3³ м/ч, этого достаточно для обеспечения водой семьи из 2 – 3 человек. Если при монтаже фильтр обсадной трубы располагается в центре водоносного пласта и не заглублен в глинисто-песчаное дно, то поступающая вода из скважины довольно чистая и нуждается лишь в профилактической очистке. Иногда обсадная колонна располагается на дне водоносного слоя, в этом случае воду придется пропускать через систему фильтров грубой и тонкой очистки от механических примесей.

Колодец не слишком удобен для обеспечения постоянного водоснабжения жилого дома, проще и дешевле пробурить скважину своими руками. В отличие от бурения, колодец имеет следующие преимущества: его удобно очищать от заиливания, увеличивая тем самым срок его службы от 20 и более лет, а при отсутствии электричества или поломках насосного оборудования всегда можно достать воду ведром.

Чаще для устройства колодца берутся бетонные кольца диаметром около 1 метра, при использовании специальной техники и даже ручными способами их можно установить на глубину до 30 метров.

Колодцы обладают дебитом, сравнимым с абиссинскими источниками, их вода при заборе для постоянного водоснабжения также нуждается в очистке от механических примесей.

Рис. 8 Конструкция центробежного погружного насоса Pedrollo 4SR

Оборудование и материалы

Любой автономный водопровод нуждается в водозаборном оборудовании, при этом нет смысла приобретать ручные механические модели, когда стоимость современных бюджетных электрических насосов составляет 20 у.е. (вибрационные модели).

Для закачки воды используются две основные разновидности электронасосов: поверхностные и погружные, большинство функционирует по центробежному принципу действия, который отличается высоким коэффициентом полезного действия (КПД) и возможностью работы со слегка замутненной водой. В устройствах центробежного принципа действия вода всасывается через центральный патрубок, попадая на ось дискового колеса, и выталкивается через боковой отвод рабочей камеры его радиально изогнутыми лопастями.

Поверхностные модели всасывает воду с глубины не более 9 метров, для удобства использования в быту они поставляются в торговую сеть в составе насосных станций, включающих в себя гидроаккумулятор, манометр и реле давления. Большинство центробежных поверхностных бытовых станций имеют максимальный объем подачи не более 5 м.куб./ч. и напор до 50 м., в основном они предназначены для закачивания чистой воды.

Погружные электронасосы центробежного принципа действия обладают наивысшим КПД из всех модификаций, достигающим 65% у дорогих высокопроизводительных приборов европейского производства (Grundfos).

Погружные устройства могут включать в себя значительное количество ступеней, постепенно повышающих напор внутри корпуса агрегата, его максимальное значение в бытовых модификациях достигает 300 м. с предельным объемом подачи 20 м.куб./ч. Значительное количество глубинных центробежных электронасосов могут работать с замутненным жидкостями при температуре воды, не превышающий +35 С.

Рис. 9 Вибрационная помпа – устройство

Помимо центробежных глубинных электронасосов, для водозабора используются агрегаты с иным принципом действия, их основные виды:

  • Вибрационные. В помпах данного типа всасывание воды происходит за счет движения якоря электромагнитной катушки при подаче на ее обмотку переменного напряжения в 220 вольт. На штоке якоря закреплен поршень, который втягивает воду через ряд отверстий, расположенных в корпусе и перекрываемых обратным клапаном, при обратном движении поршня клапан препятствует оттоку воды из корпуса насоса. Вибрационные модели относятся к бюджетным видам (их стоимость начинается с 20 у.е.), в типовых моделях максимальный объем подачи не больше 1,5³ м/ч, а предельный напор 80 м, их коэффициент полезного действия из всех видов электронасосов самый низкий и не превышает 40%.

    Как видно из характеристик, электронасосы вибрационного принципа действия имеют слишком низкие параметры для применения в качестве агрегата для постоянного водоснабжения жилого дома, их чаще используют в хозяйственных целях – полив огородов, наполнение емкостей водой, дренаж и промывка скважин и колодцев, наполнение и опорожнение бассейнов и искусственных прудов.

    Рис. 10 Шнековый винтовой глубинный насос
  • Винтовые. Бытовые винтовые (шнековые) электронасосы работают по принципу архимедова винта, их стандартная конструкция – электродвигатель в нижней части с валом, направленным вверх, на котором закреплен всасывающий и выталкивающий воду винт, перемещающийся в резиновой муфте. Забор воды происходит в верхней части электронасоса через фрагментированные отверстия. Винтовые агрегаты имеют КПД не более 50%, бытовые модификации выдают напор до 100 м. при максимальном объеме подачи в 15 м. куб./ч.

    Отличительной особенностью винтовых моделей является их способность откачивать сильно замутненную воду и вязкие жидкости.

  • Вихревые. В вихревых устройствах вода поступает на рабочее колесо с прямыми радиальными лопастями, которое вращается в рабочей камере с минимальными зазорами между стенками – из-за этого вихревые модификации работают только с чистой водой. В бытовых приборах двигатель расположен в нижней части, а на находящимся вверху валу закреплено рабочее колесо, на которое поступает вода через боковую диафрагмированную сетку. При вращении колеса его лопасти всасывают и выталкивают воду через выходной патрубок, расположенный в верхней части вертикально погруженного электронасоса. Представленные на рынке бытовые модели характеризуются средними техническими показателями – их напор не превышает 100 м. при объемах подачи не более 5³ м/ч.

Рис. 11 Вихревой насос Pedrollo – конструкция

При использовании погружных глубинных электронасосов для обеспечения их автоматической работы и контроля, предохранения от выхода из строя, уменьшения временных интервалов между циклами включения-отключения, используются следующие приборы:

Реле давления. Включается в цепь питания электронасоса, автоматизируя его работу – при превышении давления в системе выше допустимого, напор воды на его внешнюю мембрану через пружинно-рычажную систему размыкает внутренние контакты и цепь электропитания насоса. Всасывающий агрегат отключается, и закачка воды в систему прекращается, при водопотреблении давление в системе падает, внутренние контакты реле замыкают цепь и насос включается, начиная закачивать воду.

Реле сухого хода. Прибор служит для защиты глубинного электронасоса от перегрева обмотки при работе без воды, включается в питающую насос цепь и работает по обратному с реле давления принципу. При понижении напора в системе ниже порога его срабатывания, внутренние контакты размыкают питающую цепь насоса и он отключается.

Рис. 12 Реле давления и сухого хода – подключение

Гидравлический аккумулятор. Гидроаккумулятор для систем водоснабжения представляет собой металлический бак с размещенной внутри резиновой мембраной, которая при включенном электронасосе заполняется водой. Накопительный бак является важнейшим узлом водопроводной магистрали, одновременно выполняющим несколько функций:

  • Предохраняет магистраль от гидроударов при включении и отключении электронасоса, компенсируя их эластичной резиновой оболочкой.
  • Увеличивает время между циклами включения-отключения насоса, отдавая в систему накопленный водный запас – это продлевает срок эксплуатации оборудования.
  • Запасает воду, что позволяет использовать ее некоторое время при неисправностях или пропадании электричества.

Манометр. Обязательный элемент любой водопроводной системы, в которую всегда устанавливают манометр, прибор позволяет контролировать напор, а также настраивать реле давления и холостого хода.

Рис. 13 Гидроаккумулятор и манометр – подключение

Как создать собственный водопровод – варианты

При обустройстве собственного водопровода определяющее значение имеют финансовые средства, их размер предполагает следующие варианты монтажа систем водоснабжения:

Абиссинская скважина. Самый бюджетный и быстрый вариант устройства индивидуального водоснабжения при неглубоком залегании межпластового водоносного слоя, скважину бурят рядом с домом ручным способом. Бурение обходится довольно дешево, а сам процесс занимает не более одного дня, вместо обсадных труб большого диаметра используется ПНД трубопровод с фильтром на конце.  Для водозабора применяется поверхностная насосная станция, размещаемая в подвале жилого дома, она может подсоединяться к обсадной трубе через трубопровод такого же диаметра с помощью компрессионных муфт или угловых фитингов.

Колодец. Более дорогостоящим вариантом для постоянного водозабора является колодец, который обычно устраивают из бетонных колец, их альтернатива – пластиковые высокопрочные трубы большого диаметра, слишком дороги и не получили широкого распространения (в основном их применяют для реставрации колодезных источников). После монтажа колодца для обеспечения водозабора в него погружают глубинный колодезный насос с поплавком или подключают поверхностный электронасос, расположенный в доме или сарае.

При использовании в зимнее время рядом с колодцем прорывают траншею ниже глубины замерзания грунта, в боковой стенке делают отверстие и пропускают через него напорный трубопровод от погружного насоса или насосной станции. К выходу напорной трубы подключают водопроводную линию ПНД, идущую в дом, если глубина залегания недостаточна, ее изолируют скорлуповым пенополистирольным утеплителем, также в напорную трубу часто помещают электрический нагревательный кабель. Следует отметить, использование колодца для постоянного водоснабжения является слишком неудобным вариантом, он более рассчитан на ручной забор воды ведрами.

Рис. 14 Оборудование для устройства абиссинки

Скважина на песке. Самый распространенный вариант обустройства индивидуального водоснабжения, относится к средней ценовой категории и по карману практически каждому собственнику, ведь большинство обладателей загородных коттеджных домов являются довольно состоятельными людьми. При монтаже скважин на песке используются два варианта их обвязки.

  • Установка кессонной камеры. Обустройство с кессоном применяется, когда зеркало воды находится близко к поверхности и для водозабора используется поверхностная насосная станция, которая размещается рядом со скважинным оголовком. Многие домовладельцы устраивают кессон и для погружных насосов, подвешивая их к скважинному оголовку и устанавливая в камере вспомогательное оборудование (реле холостого хода и давления, гидроаккумулятор) хотя в настоящее время имеется более простой и удобный способ их подключения. В стенке кессона проделывают отверстие ниже глубины промерзания для подвода водопроводной трубы ПНД в дом по прорытой на такую же глубину траншее, верх герметично закрывают крышкой, для хозяйственных нужд выводят наружу отвод с запорным краном. Обычно кессоны утепляют или используют готовые пластиковые емкости, зимой воду обогревают погруженным в напорную трубу электрическим кабелем, в некоторых случаях водопроводную трубу ПНД термоизолируют вспененной полимерной скорлупой.

Рис. 15 Выкапывание колодцев с помощью спецтехники

  • Подключение через скважинный адаптер. Более экономный способ спускания в скважину и подсоединения погружных глубинных насосов к водопроводу – использование скважинного адаптера, размещаемого на боковой стенке обсадной трубы. При его установке в стенке верхней металлической трубы прорезают сквозное отверстие на уровне ниже глубины замерзания, закрепляют в нем одну из частей адаптера. К другой части прикручивают напорную трубу от электронасоса и опускают ее в скважину на монтажной трубе, вставляя ответную часть адаптера в закрепленную на обсадной колонне деталь через соединение ласточкин хвост. Затем монтажную трубу выкручивают, закрывают обсадную колонну верхней крышкой, подключают к адаптеру идущий в дом водопровод из ПНД, помещенный в траншею, после чего все выемки засыпают землей, для борьбы с замерзанием воды используют подогревающийся электрокабель.

Артезианская скважина. Самый дорогой способ водоснабжения, экономическая эффективность которого оправдана только в случае обеспечения водой нескольких индивидуальных домов. Так как зеркало воды из-за высокого давления слоя земли на водяной пласт находится довольно близко к поверхности (в некоторых случаях вода даже вытекает наружу) для водозабора можно использовать поверхностную насосную станцию.

Как и для песчаных скважин, она может быть размещена в утепленной кессонной камере, в которой вместе с необходимым оборудованием часто размещают погружной электронасос, подвешиваемый за оголовок. Также погружной насос может подключаться через адаптер, его использование эффективно при значительных объемах водозабора, рассчитанных на большую семью или водообеспечение нескольких домов.

Рис. 16 Бурение скважин установками различного типа

Расчеты системы водоснабжения

Главная задача расчетов системы водоснабжения – определение параметров используемого погружного или поверхностного электронасоса, применяемого для подачи воды в водопроводную линию. Основными данными, которые необходимо установить, являются объем перекачиваемой жидкости и создаваемый устройством напор.

Необходимый объем подачи зависит от количества проживающих в доме людей, для семьи из 3 – 5 человек достаточно 4³ м/ч, если вода постоянно используется для полива и хозяйственных нужд, из кессона выводится отдельный трубопровод с запорным краном и объем подачи должен составлять около 5³ м/ч.

При официальном бурении коммерческими фирмами выдается паспорт на скважину, в котором указан ее дебит, если буровые работы производятся своими руками, дебит можно определить экспериментально нижеприведенным способом.

Вначале замеряют уровень воды в источнике, используя для этого сухую веревку с грузом, после его погружения в воду веревку извлекают наружу и отмеряют расстояние от водного отпечатка до точки, которая находилась на краю скважины, затем приступают к измерению подачи.

Для этого берут емкость известного объема, например 20-ти литровую канистру, а погружной насос или патрубок поверхностной станции (их можно взять напрокат, при этом параметры объема подачи должны превосходить нужное значение) погружают в скважину.

Наливают в канистру воду через шланг с запорным винтовым вентилем (его устанавливают в среднее положение), засекая секундомером время ее заполнения. К примеру, если канистра наполняется за 30 секунд, объем перекачиваемой жидкости составляет 40 литров в минуту или 2400 литров в час, что соответствует стандартным единицами объема подачи в 2,4³ м/ч. Воду из скважины сливают в течение 30 минут и измеряют в ней уровень водного зеркала приведенным выше способом.

Если он не изменился или упал незначительно, вентиль приоткрывают, а процедуру заполнения емкости и измерение временных интервалов повторяют, снова сливая воду после замеров в течение 30 минут. Таким образом, после нескольких измерений экспериментально определяют реальный дебит скважины, при котором уровень воды в источнике падает в пределах допустимых значений. К примеру, не более 25 метров, если планируется использовать для водозабора популярный погружной электронасос отечественного производства Джилекс с предельной глубиной погружения под зеркало воды до 30 метров.

В случае с поверхностным насосом падение уровня воды должно быть существенно меньше, ведь предельная глубина всасывания составляет 9 метров и опускание воды при водозаборе не должно превышать этот предел. Это значит, что в одном и том же источнике погружной насос способен обеспечить больший объем подачи, чем поверхностная насосная станция, за счет возможности работы при значительном понижении динамического уровня (во многих моделях его предельная глубина погружения под воду составляет 80 м).

Рис. 17 Таблица гидравлических потерь на 100 метров длины трубопровода, выраженных в метрах (нижняя графа)

Напор является вторым основным параметром, который учитывают при выборе модели электронасоса, его можно рассчитать самостоятельно по простой формуле. В уравнении учитываются расстояние и высота, на которое подается вода, потери давления в системе из-за ее гидравлического сопротивления и напор, который необходимо обеспечить для функционирования внутренней водопроводной сети. Существует несколько разновидностей расчетных формул, одна из них имеет следующий вид:

H = P x 10 + Нв + Нг/10 + Нп (м.), где

  • H – рассчитываемая величина напора в метрах;
  • Нв – разница высот между входным патрубком электронасоса и точкой входа наружного трубопровода во внутридомовую водопроводную сеть;
  • Нг – длина горизонтального участка, при диаметре водопроводных труб из ПНД в 1 дюйм 10 метров горизонтального трубопровода приравниваются к 1 метру вертикального водного столба, что и отображено в формуле;
  • Нп – потери в водопроводной магистрали, выраженные в метрах. Они зависят от материала изготовления трубопровода, его диаметра, объема прокачиваемой жидкости, количества колен, тройников, обратных клапанов и запорных вентилей.

Для примера, подберем погружной насос для семьи из 3 – 5 человек с объемом подачи 70 литров в минуту (4,2³ м/ч.), опущенный в колодец на глубину 20 метров, расстояние до дома с расположенным в цокольном этаже оборудованием составляет 50 метров, трубопровод сделан из ПНД с внутренним диаметром около 1 дюйма.

Обычно для корректной работы внутридомовой системы используются реле давления со стандартными значениями порогов срабатывания 1,4 – 2,8 атм., поэтому электронасос должен нагнетать в линию это давление, которое учитывается в формуле. Для расчета гидропотерь воспользуемся таблицей, в которой указаны потери на 100 метровом участке трубопровода (рис. 17) итак, окончательный результат расчетов:

Н = 3 х 10 + 20 + 50/10 + 0,18 х 70 = 67,6 (м.)

По напорным характеристикам (рис. 18, точка 1) подбираем подходящий электронасос, искомым параметрам соответствует колодезная модель Джилекс Водомет 110/110, которая при заданных параметрах будет работать с максимальной производительностью.

Рис. 18 Напорные характеристики колодезных насосов серии Джилекс Водомет

Этапы выполнения работ по подаче воды из скважины

Перед тем, как заняться обустройством скважины, полезно получить информацию о своем участке относительно расположения и глубины залегания водных пластов, для этого понадобится карта грунтовых вод района. Получить ее можно в архитектурном комитете, службах по землеустройству, в геологоразведывательных организациях.

Если карты нет или она не подходит, следует обратить внимание на соседние участки – можно выяснить тип используемых соседями водозаборных источников, глубину залегания подземных водных пластов, качество воды.

Третий метод – проведение пробного бурения, которое делают коммерческие организации по цене около 1000 руб за погонный метр, можно обратиться к индивидуальщикам, осуществляющим ручное гидробурение глубиной до 40 метров, по окончании буровых работ воду из источников нужно обязательно проверить в санитарных службах.

После нахождения ответа на вопрос, какого типа скважина на участке позволяет получить требуемые объемы и качество воды, приступают к организации индивидуального водоснабжения в следующем порядке:

  • Бурят скважину, используя обсадную колонну из полимерных материалов для скважины на песке, и двойной обсадочный трубопровод для артезианского источника.
  • В зависимости от используемого насосного оборудования, удобства его расположения и обслуживания, устраивают кессонную яму из бетонных колец, полимерной или металлической емкости. Для этого выкапывают котлован и траншею ниже глубины промерзания грунта для трубопровода, идущего к дому, в яму устанавливают кессон, при необходимости его утепляют. При другом варианте соединяют напорную трубу из скважины с адаптером, установленным на стенке обсадной колонны ниже глубины промерзания грунта.

Рис. 19 Карта глубин колодцев Московской области

  • Помещают в кессон насосную станцию или одевают на обсадную трубу оголовок и опускают в скважину погружной электронасос, монтируют внутри оборудование, соединяют компрессионными муфтами напорную трубу от электронасоса с водопроводной линией.
  • Укладывают на дно траншеи водопроводную трубу ПНД (ее утепляют скорлупой из пеноматериалов, если она расположена выше глубины промерзания грунта) вводят ее в дом через гильзу, которую вставляют в отверстие, просверленное в фундаменте, соединяют наружный трубопровод ПНД с внутренним домовым из полипропилена ПП или металлопласта.
  • Производят засыпку кессонный ямы и траншеи, для повышения тепловой защиты используют керамзит или крупный щебень, сверху все выемки присыпают землей и укладывают ранее снятый дерн.
  • Далее монтируют внутренний водопровод, подключая к нему насосное оборудование, если оно размещено в доме, устанавливают водорозетки для подключения смесителей, бытовой техники и санитарно-технического оборудования.

Подводка воды к дому и монтаж наружной водопроводной сети

Основные наружные работы, которые приходится проводить, монтируя индивидуальную водопроводную систему – установка кессона и укладка трубопровода в траншею, для проведения земляных работ можно использовать специальную технику, траншеекопатели, вырыть ямы вручную самостоятельно или с использованием труда наемных рабочих.

Проще всего установить кессон из готовых бетонных колец, сделать его на фирме под заказ из листовой стали или полимерных материалов, в последнем случае он редко нуждается в утеплении.

Рис. 20 Подключение электронасоса через адаптер – схема

Колодец и пластиковый кессон – порядок монтажа

Для устройства колодцев используют бетонные кольца с замком, наиболее ходовой типовой размер и марка – КСП 10-9, маркировка означает, что используется бетонное кольцо стеновое с пазом и внутренним диаметром 100 см. и высотой 90 см. Для проведения работ достаточно двух человек, устройство бетонного колодца состоит из следующей последовательности операций:

  • Выкапывают вручную яму необходимой глубины по вертикальному отвесу до достижения водоносного пласта, ее размер по окружности должен быть на 10-15 см. больше диаметра кольца. Иногда для проведения земляных работ используют специальную технику, которая с помощью бура большого диаметра прорезает землю под кольца. Грунт поднимают на поверхность ведром при помощи треноги или ворота, иногда используют электрическую лебедку.
  • Насыпают на дно мелкий щебень или гравий, который в дальнейшем используется в качестве фильтра, засыпку можно провести и после установки колец.
  • Привязывают первое кольцо за металлические ушки, в некоторых случаях при их отсутствии пробивают два отверстия в стенке, вставляют в них прочный арматурный стержень и закрепляют на нем веревку.
  • Опускают первое кольцо в шахту с помощью треноги или самодельного ворота (аналогичная конструкция используются для подъема воды из колодца), устанавливают его на дно и выравнивают по вертикальному уровню, подкладывая в нужных местах снизу камни, затем ушки обрезают болгаркой.
  • Далее опускают следующее кольцо, устанавливая его в замок предыдущего, если замковое соединение отсутствует, кольцо ставят на цементно-песчаный раствор, который насыпают на верхний обод.
  • Продолжают опускать кольца до полного монтажа всего колодца, по окончании работ пространство вокруг колонны заполняют землей, дыры в стенах и стыки замазывают цементно-песчаным раствором. Во избежание попадания грунтовых вод в источник, вдоль стенок вокруг верхнего кольца делают небольшую цементно-песчаную отмостку.

Иногда используют другую методику устройства колодцев, когда выемку грунта производят внутри колец, при этом вся колонна постепенно опускается под землю на нужную глубину под собственным весом.

Рис. 21 Устройство колодца из бетонных колец своими руками

Когда речь идет об установке кессона, чаще рассматривают три основных вида камер: из бетонных колец, стальных листов толщиной 3 – 6 мм. и пластика, при этом лучшим вариантом с точки зрения тепловой защиты являются полимерные емкости. Основными материалами их изготовления служат: полиэтилен ПЭ, непластифицированный поливинилхлорид НПВХ, полипропилен ПП и стекловолокно, стандартная толщина стенки 8 мм., вес колеблется в зависимости от размеров в пределах 100 кг.

Стандартный размер изделий – 1 м в диаметре при высоте 2 м, в некоторых моделях он может быть больше, пластиковые кессоны служат около 50 лет. Их стоимость колеблется в широких пределах, при акционных распродажах можно приобрести камеру за 14000 руб, средняя цена типовой конструкции составляет 30000 рублей. Процесс установки пластиковой кессонной камеры состоит из следующих операций:

  • Выкапывают в земле котлован нужной глубины с диаметром на 40 – 60 см больше окружности кессона, на дне формируют и утрамбовывают песчаную подушку высотой 10 – 15 см. или укладывают стяжку такой же толщины по уровню.
  • Вваривают в стенку кессона патрубки для подсоединения внешнего водопровода, обрезают входное отверстие на дне под диаметр обсадной трубы.
  • Устанавливают камеру на обсадную трубу и затягивают болты специальной герметизирующей муфты в месте состыковки. Обрезают обсадную трубу, монтируют внутреннюю обвязку, устанавливают скважинный оголовок и опускают с его помощью погружной электронасос в водозаборный источник, при других вариантах размещают внутри камеры насосную станцию.
  • Пространство между наружной оболочкой кессона и котлованом заполняют цементно-песчаной смесью, смачивают ее водой и оставляют на несколько суток для высыхания.

Рис. 22 Установка пластикового кессона

Выбор насоса – рекомендации

При выборе электронасоса для постоянного водоснабжения учитываются его технические характеристики и физические параметры источника, а также качество подаваемой воды, основные рекомендации при выборе:

  • Популярные насосные станции имеют довольно низкие технические параметры для систем постоянного водоснабжения, которым удовлетворяют только их максимальные характеристики – при рабочих режимах показатели максимального напора и давления приблизительно в полтора раза меньше. Поэтому лучше всего их использовать для забора воды из самодельных абиссинских скважин, имеющих невысокий дебит и расположенных рядом с домом. Другой вариант повышения эффективности маломощных насосов – использование гидроаккумулятора большой емкости для создания значительного запаса воды.
  • Стоимость высококачественных насосных станций от известных производителей не намного выше отечественных (около 200 у.е.), поэтому рациональнее приобретать агрегаты от известных немецких производителей Gardena, Wilo, Karcher, популярные итальянские Marina (Speroni), обладающие лучшим соотношением цены и качества, и даже более дорогой Grundfos.
  • Погружной насос, используемый для забора воды, выбирается по приведенным выше правилам, недопустимо использовать модификации с запасом по мощности – они будут работать с низким КПД, при этом такое использование приведет к неоправданным затратам электроэнергии и уменьшению времени между циклами включения-отключения.
  • Общеизвестно, что отечественные и китайские модели насосов значительно уступают в качестве зарубежным европейским аналогам от ведущих производителей, самый качественный из них Grundfos в несколько раз дороже, но если остановить свой выбор на более дешевых итальянских Pedrollo, DAB, Speroni и немецких Wilo, то можно добиться оптимального соотношения цены и качества.

Рис. 23 Заводские кессоны для скважин

  • Для забора воды из колодцев погружными устройствами используют специальные модификации с поплавковым выключателем.
  • При наличии в источнике замутненной воды и необходимости ее использования, для забора применяют винтовые (шнековые) электронасосы, вихревые модели используют только для подъема очень чистой воды из артезианских скважин.
  • При выборе должно учитываться наличие в погружных моделях встроенной защиты – это спасет их от перегорания обмотки при отсутствии воды и неправильной настройке (неисправности) реле холостого хода.
  • Приобретая электронасосы, особенно зарубежных моделей, стоит обратить внимание на наличие доступного сервисного центра, в котором можно отремонтировать вышедший из строя агрегат по гарантии или платно, после завершения ее срока.

Рис. 24 Укладка труб в траншеи

Прокладка труб наружного водопровода

При обустройстве бытовой системы водоснабжения наружный трубопровод размещают под землей, используя трубы из полиэтилена низкого давления ПНД черного цвета диаметром 1 или 1 1/4 дюйма (25 и 32 мм), работы выполняются в следующей последовательности:

  • Прорывают траншею вручную или траншеекопателем глубиной ниже на 20 -30 см уровня промерзания грунта (его можно определить по карте глубин промерзаний для данной местности), если предусмотрен слив воды из системы обратно в скважину, делают дно с уклоном от дома в 20 – 30 мм. на погонный метр.
  • С помощью компрессионных муфт подключают водопровод к отводу на скважинном оголовке, кессоне или адаптере, утепляют жесткой скорлупой подземный входной отрезок в дом через гильзу, если он расположен выше точки промерзания грунта, при нахождении дома на сваях дополнительно надевают трубную оболочку из вспененного полиэтилена.
  • Если в местности проживания уровень грунтовых вод слишком высок, наружный трубопровод поднимают выше и укладывают его в скорлупу из вспененных утеплителей – пенопласта (пенополистирол), Пеноплекса (экструдированный пенополистирол) или жесткого пенополиуретана ППУ, иногда используют его помещение в трубу большего диаметра.
  • Засыпают траншею в качестве грунта керамзитом для снижения тепловых потерь в линии, и песком, укладывают дерн.

Рис. 25 Водопровод в частном доме – пример монтажа оборудования

Устройство внутренней сети

Забираемая из индивидуального источника вода идет на отопление и водоснабжение частного дома, при этом внутренний трубопровод состоит из систем подачи холодной и горячей воды, отопительного и водонагревательного котлов с обвязками. Обычно в доме устанавливают насосную станцию (иногда ставят повысительные насосы) и автоматические приборы управления погружным электронасосом, для их монтажа чаще используют полипропиленовые трубы, стыкуемые сваркой, в местах соединений с арматурой стыковку производят при помощи фитингов с переходом на металлическую резьбу.

Для проведения монтажных работ требуется помощь специалиста со сварочным утюгом для соединения полипропилена, в линию на входе внутреннего домового водопровода при использовании центробежных насосов погружного типа встраиваются следующие элементы:

  • Фильтры грубой и тонкой очистки от песчаных примесей. Устанавливаются сразу на входе системы перед автоматическими приборами – это делается для того, чтобы расположенные далее мембраны реле и штуцеры не забивались песком и грязью.

Рис. 26 Фильтры для очистки артезианской воды, устанавливаемые в водопроводную систему

  • Реле сухого хода и давления, манометр и гидроаккумулятор. Для соединения последних трех элементов часто используется специальный пятивходовой фитинг с диаметром штуцеров, предусматривающих подключение именно этих приборов.
  • Запорные вентили. Устанавливаются на входах в дом и внутреннюю водопроводную линию после точек подключения всех автоматических приборов и гидроаккумулятора. В некоторых схемах разводки в нижней точке внутреннего трубопровода устанавливается кран для слива воды в канализацию, также ее можно выливать обратно в скважину, если поступающий от дома подземный трубопровод сделан с уклоном.

Популярные схемы реализации водоснабжения

Применяемые для водоснабжения колодцы и скважины отличаются глубиной залегания и дебитом, по этим причинам для водозабора используется различное насосное оборудование, оптимально подходящее к конкретным условиям.

Нет смысла использовать мощный погружной электронасос с высоким объемом подачи, который будет работать с низким КПД, если скважина имеет малый дебит, то же относится и к напору всасывающего агрегата – он не должен быть слишком высоким при неглубоком размещении насоса и малом расстоянии до дома.

Схема 1 – колодец или скважина глубиной до 8 метров

Обычно неглубокие источники имеют низкий дебит из-за того, что давление слоя земли на водный пласт незначительно, для водозабора лучше всего подойдут поверхностные центробежные насосы в составе станций, включающих в себя гидроаккумулятор, манометр и реле давления. Их можно устанавливать в кессонной камере, поверхностной обогреваемой хозяйственной постройке или в доме на нижних этажах. Источником воды при ее высоком уровне на участке является колодец или абиссинская скважина, их обычно устраивают своими руками, максимальное количество человек, которое постоянно может обеспечить водой неглубокий источник, не превышает 3-х.

Рис. 27 Водозабор поверхностной насосной станцией в кессоне

Схема 2 – колодец или скважина глубиной больше 8 метров

Глубинные скважины на песке или артезианского типа лучше всего подходят для постоянного водообеспечения, с их помощью можно одновременно с бытовым водопотреблением использовать часть воды для хозяйственных нужд – полива огорода, участка с садом, наполнения емкостей для капельного полива, резервуаров в доме и бане.

Для перекачивания больших объемов воды с высоких глубин используют погружные электронасосы, предпочтение отдают центробежным видам, имеющим наиболее высокий КПД по сравнению с другими модификациями. Автоматические приборы управления, к которым относятся реле давления и сухого хода, а также манометр и гидроаккумулятор, размещают в кессонной камере или доме. Нередко погружной электронасос подключают через скважинный адаптер, делая последующую разводку и устанавливая оборудование в доме – это позволяет сэкономить значительные средства на устройстве кессона.

Современные электронасосы от ведущих производителей оснащаются автоматическими блоками управления и системами частотного регулирования скорости вращения вала электродвигателя в зависимости от давления в магистрали – это позволяет исключить из системы гидроаккумулятор, поддерживать в ней постоянное давление, экономить электроэнергию и существенно увеличить ресурс работы оборудования.

Рис. 28 Пример размещения погружного электронасоса с оборудованием в кессонной  камере

Схема 3 – емкость с самотечным водопроводом

Для устройства водоснабжения с самотечным водопроводом можно использовать насосы для колодца с поплавковым выключателем – их нельзя разместить в узкой скважине из-за мешающего поплавка, но если его перенести, удлинив провода, насос можно беспрепятственно опустить в скважинный источник.

При установке колодезного насоса в конструкцию придется внести изменения – поплавок должен отключать агрегат в поднятом состоянии, а не в опущенном, что происходит при эксплуатации колодезного агрегата.

Для обустройства самотечного водопровода лучше использовать пластиковые прямоугольные емкости для хранения воды или бочки, размещаемые на чердаке дачи или частного дома, в их боковой стенке в верхней части сверлят отверстие и герметично вставляют поплавок от насоса. К выходному патрубку всасывающего агрегата прикручивают напорный рукав, конец которого опускают в емкость на чердаке, когда на электронасос подают питание, емкость заполняется, вода поднимает поплавок и он отключает насосное питание.

Можно приобрести поплавковый выключатель отдельно, и использовать его с погружным электронасосом – в этом случае его питание придется отключать через мощное высокоамперное реле, а не напрямую через контакты поплавка, которые при коммутации больших токов могут оплавиться и залипнуть.

Рис. 29 Устройство водопровода самотечного принципа действия для водоснабжения дома

Схема 4 – емкость с насосной станцией

При использовании воды из артезианских скважин во многих случаях они имеют высокое содержание железа и марганца, химические способы ее очистки от железа довольно дороги. Одним из вариантов является применение для очистки аэрации, для этого погружным насосом наполняют одну или несколько соединенных между собой емкостей большого объема (баки на 500 л), помещают в них воздушную аэрационную установку и очищают воду, на емкости устанавливают разрывающий цепь питания глубинного электронасоса  поплавок. Из помещенных в подвале резервуаров воду подают в систему насосной станцией, имеющей в своем составе гидроаккумулятор, реле давления и манометр.

Также такая система позволяет устанавливать накопительные емкости для воды внизу значительно большего объема, чем на чердаке, который может не выдержать нагрузки, и подавать в них воду через удобный цокольный вход, а не через дом шлангом на чердак.

Рис. 30 Вариант подачи воды в систему водоснабжения из емкости в подвале насосной станцией

Стабильное снабжение частного дома чистой водой в нужных объемах является основным критерием удобного и комфортабельного проживания, при отсутствии центральной магистрали водоснабжение приходится организовывать самостоятельно. Для этого монтируют в земле подходящий вид водного источника, которым является колодец или скважина, обустраивают его снаружи и проводят водопроводную линию в дом. Насосное и вспомогательное оборудование приобретают исходя из физических свойств колодезных и скважинных водных пластов, предварительно рассчитав его параметры с помощью несложных формул самостоятельно, а также  воспользовавшись помощью специалистов или онлайн-калькуляторов в интернете.

montagtrub.ru

Система водоснабжение частного дома

1) Что это такое, из чего состоит, как монтируется и настраивается?

Система автоматического водоснабжения состоит из следующих ключевых элементов:

1) водяной насос

2) клапан обратный

3) труба, трос и кабель

4) блок автоматики: 

- реле давления

- мембранный бак

- манометр

- монтажные элементы

На большинстве сайтов в Интернете, посвященных автономным системам водоснабжения, пишут, что собрать такие системы очень сложно и сделать это могут только опытные специалисты. Мы же, на нашем сайте, покажем, что ничего сложного в этом нет. И собрать такую систему по силам любому человеку. 

2) Любое водоснабжение начинается со скважины. Мы рекомендуем использовать обсадные трубы диаметром не менее 133 мм (ещё лучше 159 диаметр). Это обосновывается тем, что в этом случае Вы получаете максимальную свободу в выборе насоса, а так же минимизируете возможные сложности при монтаже (связанные с искривлением и заужением труб).

Настоятельно советуем Вам  требовать паспорт на скважину, где указаны её основные параметры. Основными характеристиками, необходимыми для правильного подбора насоса являются: общая глубина скважины, расстояние до зеркала воды (динамический уровень воды) или до основного водонесущего слоя (статический уровень воды), т.к. расстояние до зеркала воды может меняться от сезонности) и величина дебита скважины (т.е. запаса воды в ней).

На рисунке выше:

1 – расстояние до зеркала воды (динамический уровень воды);

2 – расстояние до основного водонесущего слоя (статический уровень воды);

3 –  общая глубина скважины.

Очень важно, чтобы расстояние от основного водонесущего слоя до дна было не менее пяти метров (желательно более). Это связано с тем, что, в противном случае, насос может выкачать всю воду из скважины и начать работать всухую, что приведёт к выходу из строя большинства стандартных насосов. Кроме того, при незначительном заглублении насоса (менее 1 метра), некоторые насосы могут попросту не начать работать вследствие воздушной пробки в корпусе насоса.  

 3) Следующим шагом является подборка насоса.

Погружные насосы на скважину  настоятельно рекомендуем устанавливать только центробежные, т.к. эти насосы рассчитаны работать с системой автоматики и обеспечивают Вас всеми необходимыми параметрами на выходе, вне зависимости от параметров вашей скважины. На  рынке в большом количестве представлены вибрационные насосы, но такие насосы используются в основном для первичной прокачки скважины, либо как насос для заполнения емкостей. Такие насосы имеют низкую производительность (400-500 литров в час), быстрее изнашиваются из-за особенностей клапанно-поршневой системы, а также имеют более низкий параметр по рекомендуемому количеству включений-отключений в час,  что приводит к достаточно частым выходам из строя. Поэтому далее, говоря о погружных насосах, мы будем подразумевать только центробежные насосы.

 Приведём простые и общедоступные рекомендации по правильному подбору насоса для вашей скважины:

 3.1) Основным параметром, позволяющим правильно подобрать насос, является расстояние от поверхности земли (уровня дома) до зеркала воды (динамический уровень воды). Если уровень воды может сильно колебаться при водопотреблении, то мы рекомендуем учитывать расстояние до основного водонесущего слоя (статический уровень воды). Как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев Вам достаточно учитывать расстояние до зеркала воды, не сильно заморачиваясь дополнительными параметрами (если у Вас возникнут сомнения, то лучше просто купить насос мощнее минимально рекомендованного).

 Большинство производителей указывают в паспортных данных максимальные характеристики насосов (которые чаще всего отображены в названии насоса). Таких характеристик всего две: напор и производительность. Напор измеряется в метрах, производительность в литрах или кубах (метрах кубических). Но здесь очень важно понять простую вещь – этих максимальных характеристик не бывает на практике. Если объяснить просто, то максимальный напор насоса – это мертвая точка подъёма воды на испытаниях насоса (т.е. его производительность в этот момент ноль литров в минуту), а максимальная производительность – это перекачка жидкости без подъёма воды на высоту через максимальный диаметр.

Эти характеристики насоса отображаются на характеристических кривых насоса, которые обычно приведены в паспорте на насос. Выглядят они так:

 

(Это пример линейки погружных насосов SQ 3 датской фирмы Grundfos).

 Точка на кривой, где будет фактически работать насос, зависит от характеристик системы, в которой он установлен. Это точка будет находиться в средней части графика:

На графике серым выделена область, показывающая диапазон характеристик, в которых будет работать ваш насос (точное значение будет зависеть от конкретных параметров системы (диаметров труб, расстояние до зеркала воды, расстояние до точек водоразбора и т.д.).

 Мы для примера специально выбрали насосы SQ фирмы Grundfos, т.к. данный производитель в названии насосов приводит характеристики насоса, которые пользователь получает в реальности,  а не на бумаге, например: насос SQ 3-80 означает, что насос перекачивает воду с производительностью три тонны (метра кубических) в час с напором 80 метров (8 атмосфер). Хотя, если мы обратимся к характеристической кривой данного насоса (или посмотрим в его паспорт), то увидим, что максимальная производительность данного насоса 4,4 куба в час, а максимальный напор – 108 метров напора. Последние цифры мы увидели бы в паспорте всех производителей насосов. Эти максимальные параметры вводят в заблуждение многих людей при выборе насоса.

 3.2) Поэтому мы покажем, как быстро и просто подобрать насос для вашей скважины, не влезая в дебри характеристик насоса. Нормальным давлением в системе домашнего водоснабжения считается напор в 2-3 атмосферы, поэтому:

Если глубина до зеркала воды:

- не превышает 20 метров, то мы выбираем насос с максимальным напором не менее 50 метров (47-54 у разных производителей).

- не превышает 30 метров, то мы выбираем насос с максимальным напором не менее 70 метров (67-72 метров у разных производителей).

- не превышает 50-55 метров, то мы выбираем насос с максимальным напором не менее 90 метров (90-94 метров у разных производителей).

- не превышает 90 метров, то мы выбираем насос с максимальным напором не менее 130 метров (134, 144 и т.п.).

- от 100 и более – здесь Вам придётся уже более внимательно вникать в характеристики насоса.

На рынке у большинства производителей есть насосы с максимальным напором 32-34 метра – такие насосы обычно идут на скважины с расстоянием до зеркала 5-10 метров, но в системы автоматического водоснабжения мы Вам не рекомендуем ставить такие насосы, т.к. необходимость установки системы фильтрации обычно приводит к резкому падению производительности таких насосов. Это подтверждает и наша практика. Более того, большинство производителей прямо в паспортах указывают, что такие насосы не предназначены для автоматических систем водоснабжения.

Для справки:

в среднем насосы с максимальным давлением около 50-55 метров дают реальный напор в 40-45 метров;

с давлением 67-75 метров дают на выходе 50-55 метров;

с давлением 90-94 метра – около 70-75 метров и т.п.

Чтобы правильно подобрать насос, мы от реальной величины напора отнимаем 20 метров (это величина нужного нам давления на выходе) и получаем  целесообразную величину расстояния до зеркала воды (при большем её значении следует брать более мощный насос).

3.3) Теперь рассмотрим более подробно вопрос с производительностью насоса:

Нормальная потребность для любого жилого дома (коттеджа) с численностью до 8 человек не превышает 2 тонн воды в час. На просторах Интернета на многих сайтах, в том числе и производителей насосов, Вы встретите различные расчёты, как правильно подобрать насос в зависимости от точек потребления для частного дома. Но здесь мы встречаемся с большой долей лукавства или непонимания. Суть в том, что большинство погружных насосов на рынке имеют максимальную производительность 3-4 куба в час, т.е. реальная производительность таких насосов при эксплуатации составляет 1,5-2,5 куба в час. Причём стандартные линейка насосов от большинства производителей идёт с одинаковой производительностью, но с разным напором. Т.е. на практике нам совсем не нужно озадачиваться вопросом с количеством и объёмом точек водоразбора, а следует уделить основное внимание правильному подбору насоса по напору (см. выше).  Исключение здесь будут составлять только использование насосов для промышленных и производственных нужд.

 Покажем это на цифрах:

Нормативы расхода воды в зависимости от вида водопотребления:

- раковина – 12 литров в минуту

- душ – 10 л/м

- ванная – 15 л/м

- унитаз 3-6 л/м

- объём средней ванны – 150 литров

- объём воды, необходимый для душа на одного человека – 60-80 литров

- стиральная машина – 50 литров на стирку.

а) Рассчитаем для начала максимальный объём необходимой нам воды в час:

Пусть два человека примут ванну и душ (1), один примет просто душ(2), посуду будем мыть 15 минут в этот час (3), пять раз сходим в туалет (4), один раз постираем (5) (на практике всё это маловероятно):

(150+80)*2+80+15*12+5*6+50=460+80+180+30+50=800 литров. А мы помним, что реальная производительность насоса составляет 1500-2500 литром, т.е. мы имеем минимум двукратный максимальный запас производительности.

б) Рассмотрим теперь максимальную единовременную нагрузку на насос:

производительность насоса – 25-40 литров в минуту. Т.е. производительности стандартного насоса нам хватит на 2-3 одновременно работающих точки водопотребления без потери производительности. А ведь мы еще имеем гидробак, который помогает компенсировать потерю производительности при кратковременных дополнительных источниках водозабора. С учётом общей потребности в объёме воды (пункт а) мы и получаем, что стандартной производительности насосов нам вполне достаточно для любых бытовых целей.

3.4) Следует отметить, что многие линейки насосов с максимальным напором до 90-95 метров идут с кабелем (от 20 до 65метров). Длина кабеля в таких случаях обычно равняется максимальному расстоянию от поверхности земли до воды, при котором насос может использоваться в автоматических системах водоснабжения.

 Одними из самых известных насосов на российском рынке являются насосы фирмы Grundfos. Как было указано выше, у данного производителя в названии приведены реальные пользовательские параметры, поэтому у таких насосов от величины напора достаточно отнять 20 метров, чтобы получить максимальную величину расстояния до воды, при котором мы можем использовать насос для создания автоматической системы. Например, насос Grundfos SQ 2-70: 70-20=50. Т.е. данный насос можно использовать для автоматического водоснабжения, если расстояние до воды у Вас не превышает 50 метров.

 4) Перейдём теперь к рассмотрению вопроса укомплектации и монтажа насоса автоматикой и комплектующими.

Ключевые элементы автоматики и их назначение:

- Клапан обратный – предотвращает сброс давления в системе при отсутствии водопотребления

- реле давления – включает-выключает насос

- мембранный бак – обеспечивает цикличность работы насоса (создаёт кратковременный запас воды), продлевает моторесурс насоса.

4.1) Монтаж обратного клапана:

Клапан обратный устанавливается непосредственно на насос:

Стандартными резьбами на насосах являются 1” (25мм) или 11/4”(32мм) дюйма.

Примечание: стандартные резьбы всегда меряются в дюймах и по внутреннему диаметру. Поэтому, если Вы решите произвести замер трубы штангельциркулем, то ваш результат следует уменьшить на размер (получилось примерно 32 мм – это значит, что у Вас 25-ая труба (дюймовая), а если около 40 мм – то это 32-ая труба (дюйм с четвертью)).

4.2) Монтаж трубы, троса и кабеля:

1. Стандартная труба для систем водоснабжения – ПНД 32 (полиэтилен низкого давления диаметр 32). Такая труба стоит недорого, является пищевой, хорошо держит нагрузки, проста в монтаже и не лопается при замерзании. Диаметр 32 фактически является дюймовым (25), но мы рекомендуем ставить её и на насосы с выходным диаметром 11/4 (32мм), т.к. такое заужение не является существенным, что доказала практика. Также переходники для 32-й трубы всегда легко найти в продаже, в отличии от 40-х. Такую трубу мы ведём от насоса до автоматики. После автоматики разводка пойдёт уже той трубой, на которой Вы решили использовать для системы (полипропилен, железо, медь и т.д.). Диаметр трубы для внутренней разводки – ½ дюйма (15 мм).

2. Трос рекомендуется использовать исключительно из нержавейки, диаметр – 3-5 мм. Хотя некоторые используют трос в оплётке (цена намного ниже), но мы не рекомендовали бы так поступать, т.к. вероятность повреждения оплётки и сгнивания троса остаётся.

Категорически запрещается использовать фал (верёвочные троса) для установки центробежных насосов – в случае застревания насоса очень велика вероятность разрыва.

2.1 Зажимы для троса обычно бывают двух видов:

Оба зажима оправдали себя на практике. Главное, что зажимы следует ставить из нержавейки. Два ставим наверх (на оголовок или крепёжную арматуру), два – на насос. Трос между зажимами рекомендуется делать не в натяг.

3 Кабель для насоса бывает либо плоский, либо круглый:

Если у насоса кабель в комплекте, то у насосов со встроенными ПЗУ (пуско-защитное устройство) он обычно круглый трёхжильный, с вынесенными коробками ПЗУ наверх – плоский четырёхжильный. Проблем с монтажом коробок ПЗУ

никаких нет – в инструкции все написано, а что бы Вы не запутались – обычно клеммы в коробке ПЗУ ещё и окрашены в цвета кабеля.

4 Монтаж трубы, кабеля и троса мы производим, скрепляя их вместе через каждый метр (делая отступы 1,5-2 метра в начале и конце) скотчем армированным:

Принципиальной разницы между качественным скотчем и дешёвым в данном случае нет – фирменный скотч, конечно, крепче, но на качестве работ это не отразится. Поэтому здесь решать Вам, какой скотч Вы будете использовать (главное что бы он был армированным).

5 Трос на конце скважины мы крепим либо на оголовок

либо на кусор арматуры (и т.п.) – решать Вам.

4.3) Подбор бака мембранного для системы:

Для стандартных насосов минимально допустимый бак – 50 литров. Это связано с тем, что количество включений-выключений в час для насосов обычно находится в диапазоне 15-25 раз. Поэтому меньший размер бака даёт большую нагрузку на насос, приводя к его более быстрому износу. Но мы бы Вам рекомендовали брать бак не менее 80-100 литров (чем больше бак, тем меньше работает насос и более плавно меняется давление в системе). При таком размере цикличность работы насоса находится на нормальном уровне, значительно нивелируя при этом  перепад давления в системе (реле давления имеет разницу между включением-отключением около 1,4 бара, соответственно, давление в системе постоянно меняется на эту величину).

Важно: давление в баке перед запуском системы – 1,5 атмосферы. Даже если на баке стоит рекомендуемое давление в 2 атмосферы (бара), то мы бы всё равно рекомендовали Вам держать давление в баке в 1,5 атмосферы (макс 1,7). Связано это с тем, что большее давление приводит к фактическому уменьшению размера бака. Например, при давлении в 2,7 атм. бак при достижении давления отключения в  3 атмосферы (это стандартное давление отключения) будет фактически пустым из-за большой плотности воздуха. Это приведёт к частому включению-выключению насоса.

Как часто следует подкачивать гидробак:

гидробак следует подкачивать тогда, когда время включения-отключения насоса при водопотреблении увеличивается. В этом случае Вы:

1 Выключаете насос

2 Открываете кран(-ы) для свободного слива воды из системы (это обязательно, т.к. вода не сжимается под давлением)

3 Автомобильным насосом подкачиваете мембранный бак до давления в 1,5 атмосферы

4 Запускаете снова систему.

Вы часто встретите и в сети, и в инструкциях по эксплуатации насосов рекомендации, что мембранный бак следует подкачивать раз в три месяца (или любой другой срок). Но здесь важно понять, что эти рекомендации сродни тому, что кто-то бы рекомендовал колесо вашего автомобиля подкачивать в такой-то срок. 

Что ещё важно при подборе и монтаже гидробака:

а) вода в мембранном баке не контактирует со стенками самого бака, находясь в резиновой мембране (ёмкости): 

Но воду мы берём с глубины, а бак обычно ставим внутри помещения. Поэтому внутри бака образуется конденсат, что приводит к процессу коррозии. Чем тоньше стенки гидробака (т.е. чем легше сам гидробак),  тем быстрее он прогниёт.

б) при размерах бака 100 и более, очень важен размер фланца мембраны: если Вы приобретете ёмкий гидробак, но с малым диаметром фланца – проблемы вашим нервным клеткам при его замене гарантированы.

в) в больших баках (обычно от 100 литров) стоят ступенчатые мембраны, которые крепятся как со стороны фланца, так и с противоположной ему. В этом случае на баке имеется дополнительная резьба (для баков 100-200 литров это обычно ¾ дюйма). Если резьба стоит без заглушки – просто накрутите заглушку, что бы вода не бежала с этого выхода.

г) если Вы хотите высчитать объём гидробака более точным способом, то можете воспользоваться формулой:

V=(990*q*Pmax*Pmin)/n*(Pmax-Pmin)*Pб

V – искомый объём бака

n – количество включений насоса в час, 1/час;

Рmax - давление отключения насоса, бар;

Рmin – давление включения насоса, бар;

Рб – давление газовой подушки в баке, бар.

q-расчётный расход, л/сек.

Для определения вмещаемого в бак рабочего запаса жидкости можно воспользоваться формулой:

Vр = V(Pmax-Pmin)/Pmax,л

4.4) Монтаж узла включения-выключения насоса:

Приведём две стандартных схемы монтажа.

1 Если бак берём горизонтальный, то автоматику можно монтировать с помощью стандартных пятивыводных штуцеров:

Реле давления при этом удобно отодвинуть:

Автоматика по элементам:

2 Если бак вертикальный, то автоматику удобно смонтировать на стену:

То же по элементам:

Рекомендация: как показывает практика, очень полезно ставить кран шаровый непосредственно на бак (если бак вертикальный – то уголок и кран). Смысл здесь в том, что если при запуске или в процессе эксплуатации что-то побежало, Вам не нужно ждать пока вода сбежит из гидробака – достаточно просто перекрыть кран. Примечание: нормальный объём воды в гидробаке – 30-40% от его объёма. При этом нужно учитывать, что величина объёма сливаемой жидкости из гидробака между отключением и включением насоса меньше этого значения. Эта величина будет зависить от параметров, выставленных на реле, а также давления в гидробаке.

 4.5) Настройка и монтаж реле давления:

1 Реле давления со снятой крышкой (для снятия крышки откручиваем винт реле (слева вверху на фото)):

Для присоединения проводов рассмотрим реле более подробно:

Провода от насоса подсоединяем к верхним клеммам (с надписью Motor; если не подписано – то есть схема на верхней крышке, если нет – то просто запоминаем, что верхние клеммы – под насос).

От сети провода подсоединяем к средним клеммам (с надписью Line).

Провода заземления подсоединяем к двум нижним  металлическим клеммам.

2 Настройка реле давления:

Диапазон настройки стандартного реле давления находится в диапазоне 1-5 атмосфер (бар).

Мы имеем две пружины для регулировки:

Большая (Р) – отвечает за давление включения.

Малая (∆Р) – отвечает за разницу между давлением включения и отключения.

Затягивая пружину по часовой стрелке, мы увеличиваем параметр, ослабляя против часовой – уменьшаем его.

Поясним на примере:

Пусть у нас имеются заводские настройки насоса 1,4-2,6 (где 1,4 – давление включения насоса, а 2,6 – давление отключения). Разница между включением-отключением составляет, таким образом, 1,2 атмосферы (бара). Для кратости назовём разницу РВО.

Регулировка большой пружины (Р):

Не меняя РВО=1,2, мы можем с помощью данной пружины поменять стартовое давление, например:

Зажимая пружину по часовой стрелке, мы можем получить значения: 1,6-2,8  1,7-2,9  2-3,2 и так далее. Ослабляя пружину против часовой стрелке, мы можем получить значения: 1,3-2,5  1,2-2,4 и так далее.

Регулировка малой пружины (∆Р):

Не меняя стартового давления (в нашем примере это 1,4), мы можем увеличить или уменьшить давление отключения, например:

Зажимая пружину по часовой стрелке, мы можем получить значения: 1,4-2,7  1,4-2,8 1,4-3 и так далее. Ослабляя пружину против часовой стрелке, мы можем получить значения:1,4-2,5  1,4-2,4 и так далее.

Как видим, всё предельно просто и доступно любому. Единственно, регулировка происходит опытным путём – покрутили-проверили:)

5) Перед автоматикой рекомендуется устанавливать фильтр первичной очистки – удобнее всего проточный:

6) Ну вот, собственно и всё, что нужно знать для монтажа автоматической системы с погружным насосом.

В заключение приведём примерную схему  монтажа:

meot.ru

Автоматика для скважинного насоса водоснабжения

Любой владелец загородного дома или дачи мечтает об обустройстве независимого водоснабжения от скважины или колодца особенно, если поблизости не проходят сети централизованного водоснабжения. Главным элементом такой автономной системы является насос. Однако чтобы получить бесперебойную работу оборудования и оптимальный расход электричества, необходимо устанавливать целые насосные станции с автоматическими контролирующими системами или приобретать обычный агрегат и докупать оборудование, которое будет выполнять автоматическое управление водяным насосом. В нашей статье мы расскажем, что собой представляет эта автоматика, и как её правильно подобрать.

Из чего состоит автоматический блок?

Любой владелец загородного дома или дачи мечтает об обустройстве независимого водоснабжения от скважины или колодца особенно, если поблизости не проходят сети централизованного водоснабжения. Главным элементом такой автономной системы является насос

Автоматика для скважины состоит из следующих элементов:

  1. Распределяющее коллекторное устройство. С помощью него удаётся добиться подачи воды в нужные точки водозабора в доме и на участке.
  2. Реле, регулирующее работу запуска и остановки насосного оборудования. Оно позволяет оптимизировать давление в системе. Как правило, реле продаются с настройками производителя, но при необходимости их можно перенастроить под параметры насоса и системы.
  3. Манометр для измерения рабочего давления.
  4. Датчик сухого хода.

Автоматика для насосной станции должна быть дополнена следующими узлами:

  1. Блок для регулировки мощности насосного оборудования. С его помощью можно поддерживать оптимальные условия работы.
  2. Защитная система, состоящая из трёх узлов – датчика работы «на сухую», защиты от перегрева и датчика разрыва напорной магистрали.

Преимущества и недостатки автоматики

Цена готового блока довольно высока. Если подбирать и приобретать все узлы самостоятельно, то вся система обойдётся дешевле

Среди плюсов блоков автоматического управления насосным оборудованием можно перечислить следующее:

  • Такие устройства рассчитаны на работу с определёнными типами насосного оборудования, поэтому вам не составит труда подобрать нужное изделие, совместимое с вашим насосом.
  • Поскольку агрегат полностью готов к работе, вам не нужно самостоятельно подыскивать нужные узлы, комплектовать их в один блок и координировать работу.
  • Благодаря автоматике обеспечивается плавный и безопасный запуск насоса, его мощность настраивается под работу в установленном режиме. Вы можете не наблюдать за работой системы, за вас всё выполнит автоматика.

Однако у таких устройств есть и свои минусы, среди которых стоит отметить следующие:

  • Цена готового блока довольно высока. Если подбирать и приобретать все узлы самостоятельно, то вся система обойдётся дешевле.
  • При покупке по отдельности вы можете подобрать оптимальное оборудование для конкретной насосной станции или насоса.
  • Блок автоматики обычно используется в комплексе с гидроаккумулятором, которой вам придётся купить отдельно.
  • При использовании в скважине вибрационного насоса требуется соблюдать определённое входное давление (0,3 атм.), а автоматика рассчитана на другие показатели. Всё дело в том, что вибрационное насосное оборудование не предназначено для работы в условиях большой разницы давлений.

Схемы автоматики

Для транспортировки жидкости к точкам водопотребления используются насосные агрегаты второго подъёма

Как правило, используются две схемы автоматического контроля:

  • Первая схема позволяет выполнять контроль по уровню . Этот вариант подходит в том случае, если вода качается в ёмкость или водонапорную башню. Для транспортировки жидкости к точкам водопотребления используются насосные агрегаты второго подъёма. Автоматизированная система запускает реле, которое контролирует уровень. Когда жидкость опускается до установленного нижнего предела уровня, насосное оборудование запускается. В тот момент, когда вода достигает верхнего установленного уровня, насос отключается. Для контроля используются поплавковые выключатели. Для защиты от перелива применяется устройство аварийного слива. По такой схеме можно подключить к системе водоснабжения многоквартирные дома или посёлки. Это надёжная и безопасная система, гарантирующая стабильную работу всего оборудования. Но её использование для водоснабжения одного частного дома нецелесообразно.
  • Вторая схема основана на контроле по давлению . Главный элемент в этом варианте – реле давления. Для осуществления контроля на агрегате устанавливаются параметры предельного верхнего и нижнего давления для запуска и остановки насосного оборудования. Такая схема подходит для систем водоснабжения, которые работают с использованием гидроаккумулятора. Эти мембранные баки позволяют поддерживать оптимальное давление в системе водоснабжения и компенсируют гидроудары.

Вторая схема подходит для обустройства автономной подачи воды в частный дом с гидроаккумулятором. Как правило, предельные показатели давления на реле устанавливаются в диапазоне базовых рабочих характеристик насосного оборудования. Для регулировки используют гайки на большой и малой пружине, которые находятся под крышкой на реле. Как производить настройку этого агрегата, мы рассматривали в наших других статьях.

Выбор реле

Если для блока автоматики вы решили выбрать промышленное реле, то вам могут подойти модели марки Condor модификация FF4 или модель марки Danfoss модификация KPI

Если для водоснабжения своего дома вы выбрали схему контроля давления, то с особой тщательностью стоит подойти к выбору реле. Они делятся на промышленные и бытовые. Их классификация основана на технических характеристиках прибора, его сложности и точности.

Если для блока автоматики вы решили выбрать промышленное реле, то вам могут подойти модели марки Condor модификация FF4 или модель марки Danfoss  модификация KPI. Это более дорогие и точные агрегаты со значительным рабочим ресурсом. Они подключаются через внешний пускатель. В сравнении с бытовыми моделями это более надёжные механизмы.

При выборе для блока автоматики бытовых реле вам стоит обратить внимание на модели марки R Condor модификация MDR или прибор марки Telemecanique модель XMP. Эти изделия не отличаются такой высокой точностью, как промышленные, но стоят гораздо дешевле.

Автоматика защиты от работы «на сухую»

Иногда возникает ситуация, когда насосное оборудование вместо воды втягивает воздух. Такая работа называется сухим ходом. Она может привести к поломке прибора из-за выхода из строя электродвигателя

Иногда возникает ситуация, когда насосное оборудование вместо воды втягивает воздух. Такая работа называется сухим ходом. Она может привести к поломке прибора из-за выхода из строя электродвигателя. Ситуация с работой «на сухую» может возникнуть в таких случаях:

  • Если при монтаже погружных насосов динамический уровень воды в скважине или колодце определён неверно.
  • В случае засорения входного патрубка на приборе вода не может всасываться в нужном объёме.
  • Когда в системе используется поверхностный насосный агрегат, может нарушиться герметичность подающего трубопровода.
  • При использовании глубинного насоса такая ситуация может возникнуть из-за значительного уменьшения количества воды или её отсутствия.

Важно: причиной работы «на сухую» в любом случае является нехватка воды. Для решения проблемы нужно правильно выбрать модель погружных и поверхностных насосов, исходя из их производительности. Кроме этого необходимо использовать защитный блок автоматики.

В качестве предохранителей в таком защитном блоке могут использоваться следующие изделия:

  • поплавковый механизм;
  • реле давления, дополненное защитой от работы «на сухую»;
  • пресс-контроль.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковый выключатель – это наиболее простой механизм защиты от работы «на сухую». Эти устройства используют, если подача жидкости осуществляется из накопительных баков или колодцев

Поплавковый выключатель – это наиболее простой механизм защиты от работы «на сухую». Эти устройства используют, если подача жидкости осуществляется из накопительных баков или колодцев. Существуют разные поплавковые блоки защиты, но не все они подходят для насосного оборудования. Для данных агрегатов не подходят поплавковые механизмы, которые рассчитаны на защиту от перелива. Поэтому при выборе стоит учитывать назначение той или иной модели.

Поплавковый защитный блок имеет контакты, которые размыкаются при понижении уровня воды. Агрегат монтируют таким образом, чтобы при срабатывании механизма и отключении насосного оборудования в колодце или накопительном резервуаре ещё оставалось какое-то количество воды. Это позволит предотвратить перегрев электромотора насосного агрегата.

Реле давления с защитой от работы «на сухую»

Эта автоматика для скважинных насосов очень напоминает обычное реле давления, но только дополненное защитной функцией, которая позволяет размыкать контакты при снижении давления ниже установленных показателей

Эта автоматика для скважинных насосов очень напоминает обычное реле давления, но только дополненное защитной функцией, которая позволяет размыкать контакты при снижении давления ниже установленных показателей. Обычно такое реле продаётся с заводскими настройками, которые нельзя изменить. Как правило, автоматическое отключение насосного оборудования происходит в тот момент, когда давление воды достигает отметки 0,4-0,6 атм. Обычно при таком давлении воды в насосном оборудовании уже не будет.

Стоит отметить, что такой блок автоматики не работает на включение насосной станции, так что запуск агрегата после появления воды владельцу придётся выполнять вручную. Причём система сможет снова функционировать только в том случае, если причина работы «на сухую» устранена. Обычно такие защитные устройства приобретаются для погружных насосов, но они могут работать и с поверхностными агрегатами.

Пресс-контроль

Второе название этого оборудования – реле потока. Это автоматическая система, которая позволяет регулировать работу электронасоса

Второе название этого оборудования – реле потока. Это автоматическая система, которая позволяет регулировать работу электронасоса. Такой блок автоматики позволяет выполнять запуск насосного оборудования в момент открывания крана в доме. Как только кран закрывают, реле потока отключает насосный агрегат. Отключение происходит не сразу, а после 15-ти секундной паузы. Это позволяет сократить частоту срабатывания агрегата.

Помимо этого пресс-контроль отключает насос при понижении давления в системе до 1,5-2,5 атм. (показатели могут быть и другими в зависимости от настроек). Данная автоматика больше подходит для поверхностного насосного оборудования, но если погружной насос запускается редко, то такой блок подойдёт и для него.

Помогите нам стать лучше, оцените подачу материала и труд автора

Загрузка... Рассказать друзьям и коллегам в социальных сетях

vodakanazer.ru

Как собрать автоматическое водоснабжение в частном доме

Насосная станция – готовое решение для загородного дома. Конструкция включает в себя поверхностный насос, гидроаккумулятор, манометр. Защита от сухого хода присутствует не у всех моделей насосных станций, на что стоит обратить внимание. Основные характеристики бытовых станций в сборе:

  • мощность в диапазоне 0,3-2 кВт;
  • объем встроенного бака или гидроаккумулятора – 2-100 литров;
  • глубина всасывания – до 9 метров;
  • напор – до 55 метров при производительности до 150 л/мин;
  • подключение к однофазной сети 220В.

К достоинствам станций можно отнести экономию времени (не нужно подбирать самому элементы системы и монтировать), гарантию совместимости устройств и работоспособности, компактность собранной системы и простое подключение.

К недостаткам можно отнести довольно шумную работу агрегата (в жилых помещениях установка будет хорошо слышна), достаточно высокую цену мощных установок. Станция не подходит для глубоких скважин и колодцев (глубже 8-9 метров). Агрегат целесообразно устанавливать на точки водозабора с потенциально большим объемом воды.

Станции оснащены поверхностными насосами, которые рассчитаны на работу в неглубоких скважинах и других источниках воды. При выборе насоса всегда нужно учитывать дебит скважин, чтобы производительность насоса не превышала этот показатель. Поверхностные насосы можно приобрести отдельно.

Насосы погружного типа

Другой тип насосов – погружного типа. Они устанавливаются внутри колодцев или скважин.

Вибрационный насос применяется для подачи воды из колодцев. Он отличается небольшой стоимостью, простой эксплуатацией. Производительность насосов небольшая – до 25 л/мин. Насосы выпускаются с нижним и верхним забором воды.

Предпочтительнее выбирать насос с верхним забором, так как это решает сразу несколько проблем: засорения насоса частицами песка или ила со дна (при нижнем заборе) и перегрева при недостаточном объеме воды. Для скважин такие агрегаты использовать нежелательно, так как создаваемые насосом вибрации со временем приводят к разрушению скважины.

Вихревой и винтовой насос во многом похожи. Они часто используются для получения высокого напора при малых объемах воды. Производительность у таких насосов небольшая – до 40 л/мин, но они просты в эксплуатации и ремонте. 

Вихревой насос оснащен средним или верхним устройством водозабора и подходит только для чистой воды. Винтовой менее требователен к наличию примесей песка, а по стоимости ниже, что можно назвать его преимуществом.

Скважинный центробежный насос наиболее популярен для использования в скважинах. Такие агрегаты имеют максимальные показатели производительности и мощности, при этом экономно потребляя электропитание.

  • напор воды – до 195 литров;
  • мощность – до 7500 Вт;
  • производительность – до 300 л/мин.
  • забор воды – нижний или средний.
При выборе погружного насоса необходимо учитывать его диаметр и диаметр скважины. Выбирайте мощность и производительность соответствующую потребностям, чтобы не тратить лишнюю электроэнергию. Защита от сухого хода у многих моделей не предусмотрена, что тоже нужно учитывать.

Требования к чистоте воды

Основная масса насосов чувствительная к чистоте качаемой жидкости и содержанию посторонних частиц. Требования достаточно высокие, из популярных серий насосов менее требовательный насос Водомет Джилекс – при работе допустимо содержание до 2 кг/м3 песка с максимальным размером частиц – 1,5 мм. Для сравнения популярные насосы марки Belamos допускают содержание примесей до 180 г/м3.

Для откачивания загрязненных вод, канализационных стоков выпускают специальные насосы. Для очистки воды от песка можно установить фильтр грубой или тонкой очистки. Устанавливать их лучше после реле давления и гидроаккумулятора.

Магистральный фильтр

Магистральный фильтр устанавливается непосредственно в систему подачи воды. Его задача: очистка воды от нежелательных загрязнений, смягчение жесткой воды, обеззараживание, снижение количества железа и даже получение дистиллированной воды.

В зависимости от поставленной задачи (смягчить воду или очистить) выбирают нужный тип фильтра. Модели можно комбинировать. Фильтры монтируются с помощью резьбовых соединений. 

Гидроаккумулятор

Задача гидроаккумулятора в системе автоматического водоснабжения – поддерживать необходимое давление и напор воды и снизить частоту включения и выключения насоса. При включении крана вода подается из бака аккумулятора, насос при этом не включается. Таким образом, мы экономим ресурс насоса.

Гидроаккумулятор – это бак объемом от 24 литров и выше. Внутри он разделен мембраной, где вода занимает половину объема. Необходимое давление создается воздухом.

Существуют расчетные формулы по выбору гидроаккумулятора, учитывающие тип насоса, его мощность, количество потребителей, точек водозабора и расход воды.

Одна из расчетных формул: O = K*Rmax*(Dmax + 1)*(Dmin+1)/(Dmax-Dmin) — (P + 1)

  • K — коэффициент мощности подключенного насоса.
  • Rmax — максимальный расход воды (литров в минуту).
  • Dmax — уровень давления воды в баке для выключения насоса (Бар).
  • Dmin — граница давления воды для включения насоса (Бар);
  • Р — давление воздуха в гидроаккумуляторе (Бар).
Коэффициент для насоса рассчитывается исходя из мощности привода, и составляет:
  • при 0,55-1,5 кВт —0,2;
  • при 2-3 кВт — 0,375;
  • при 4-5,5 кВт — 0,625;
  • при 5-9 кВт — 0,875.

Также можно воспользоваться статистикой для выбора нужного объема. Для 1-2 потребителей гидробак объемом 24-50 литров будет оптимален. Если в семье 3-4 человек – выбирают гидроаккумулятор до 100 литров.

Важно понимать, что гидробак не предназначен для хранения резерва воды, поэтому не нужно покупать литраж больше, чем требуется по расчетам. При увеличении потребителей и расхода воды можно купить дополнительный бак – объемы будут суммироваться.

Защита от сухого хода, реле давления

Большинство моделей насосов охлаждаются с помощью качаемой воды. При отсутствии подачи воды насос без автоматики продолжает работать и перегреваться, что приводит к выходу из строя. Часть насосов, имеющихся в продаже, оснащена встроенной защитой от сухого хода, но цена их может быть выше, чем приобретение насоса и защиты по отдельности.

Задача защиты от сухого хода одна – отключить насос при отсутствии воды. В автоматической системе подачи воды с такой задачей успешно справляется реле давления – прибор, отключающий насос при падении уровня давления до определенного уровня. Реле имеет заводские настройки параметров включения/выключения насоса, и могут подстраиваться пользователем индивидуально.

Другой принцип работы некоторых моделей реле – отключение насоса при уменьшении потока воды до заданного уровня. Такой прибор реагирует только на наличие воды, уровень давления он не учитывает. Поэтому в этом случае, созданная система подачи воды должна иметь максимальное давление.

Манометр

Манометр вместе с реле давления и защитой от сухого хода входит в блок управления насосной системой. Его главное предназначение – отслеживание уровня давления.

Бытовые манометры производят измерения в диапазоне 0-6 бар с точностью 0,2 бар. 

Приборы различаются по расположению резьбового соединения для установки в систему.

  1. Аксиальное подключение. Резьба расположена на задней части прибора.
  2. Радиальное. Соединение вынесено на нижнюю часть корпуса. Оба типа оснащены внешней резьбой диаметром 1/4“.

Обратный клапан

Обратный клапан предотвращает обратное движение воды в трубе. Такое может случиться при остановке насоса, утечке воды и других технических неполадках. Установленный клапан перекрывает обратный путь, поэтому насосу после включения не нужно качать воду заново.

Комплектующие для подключения системы

Для монтажа автоматической системы водоснабжения потребуется прокладка труб от скважины или точки водозабора и соединение с собранной системой. Для соединения используются фитинги различных видов.

Подбор труб, шлангов и фитингов необходимо осуществлять исходя из конкретных параметров собранной системы.

Где установить насосную систему?

При установке насосной станции в помещении нужно позаботиться, чтобы приборы были не подвержены затоплению. Помещение должно быть утеплено для защиты от промерзания воды зимой. Нежелательно ставить станцию у стены из-за вибраций, под устройство можно положить резиновый коврик для амортизации колебаний.

Также станция может размещаться в специальной кессонной камере. Камера полностью герметична, монтируется ниже уровня промерзания земли и обязательно нуждается в утеплении. Кессонную камеру можно установить как можно ближе к скважине и на глубине, снизив нагрузку насоса на подъем воды. 

liderstroyinstrument.ru

Система автоматизированного водоснабжения

Строительство загородных домов в большинстве случаев ведется в районах, лишенных централизованной подачи воды и такого же водоотведения. Единственным способом сохранить комфорт в данных условиях становится система автоматизированного водоснабжения. Использование инновационных технологий позволяет в любом месте создать себе оазис цивилизации. Одним из способов получения автономного водоснабжения является бурение скважины на воду в Волгограде.

Особенности автономного водоснабжения

У системы автономного водоснабжения есть определенные свойства, с которыми приходится считаться при ее обустройстве.

  • Особенности очистки воды. В быту используется вода из стоков, прошедшая очистку. Причем, она может даже применяться в качестве питьевой воды.
  • Горячее водоснабжение неразрывно связано с отопительной системой.
  • Водоснабжение связано в единую систему с канализацией.

В итоге стабильность автономного водоснабжения является залогом нормального функционирования подачи горячей воды, работы отопительной системы и функционирования канализации.

Составляющие автономного водоснабжения

Для обустройства системы автономного водоснабжения необходимо иметь следующие составляющие:

  • скважину, которая может подавать воду в непрерывном режиме круглогодично;
  • хороший центробежный насос с автоматическим управлением, который сможет качать из скважины воду, даже если придется осуществлять ее подъем на большую высоту;
  • средства, способные уберечь насос от мороза и жары, от сухого хода и прочих опасных моментов;
  • мембранный гидробак, который позволит исключить чрезмерную работу насоса.

Преимущества автономного водоснабжения

Данный тип организации водоснабжения имеет ряд преимуществ. Помимо обеспечения комфортных условий проживания, такая подача воды дает возможность сэкономить электроэнергию, воду. Автоматизированная система вовремя понизит уровень подачи воды в случае ненадобности, исключит излишнюю работу насоса.

Такую систему можно запрограммировать в соответствии со своими потребностями. Тогда ее работа будет осуществляться в соответствии с определенным режимом. Тонкости программирования связаны с особенностями модели. Самые продвинутые могут варьировать свою деятельность в соответствии с количеством человек, находящихся в доме. В таком случае система контролирует количество сбросов и чем их больше, тем активнее начинает работать очистка. Все эти действия под силу электронному блоку управления. Но чтобы система могла себе позволить работать в таком режиме, еще на стадии проектирования надо закладывать устойчивость к залповому сбросу и большой запас производительности.

Компоненты автоматизированной системы

Автоматизированная подача воды, как и прочие автоматические бытовые системы, имеет ряд обязательных компонентов.

  • Датчик – прибор, ведущий мониторинг среды, преобразующие полученную информацию в сигналы для передачи на следующую ступень, как правило, в устройства обработки или в исполнительные устройства.
  • Измерительный преобразователь – элемент, преобразующий сигнал, полученный от датчика, в другую форму, которую можно будет хранить либо передать дальше.
  • Модуль ввода и вывода данных необходим, чтобы придать полученным данным цифровую форму, тогда сведения сможет принять компьютер или другое современное устройство.
  • Контроллер – распространенное в разных сферах экономики устройство, использующееся для управления. Его можно программировать и применять как компьютер в производственных процессах. Контроллеры можно встретить и на крупных современных производственных объектах, и в продвинутых домах.
  • Исполнительное устройство – одна из частей управляющей системы, получая управляющий сигнал, оно воздействует на разные параметры протекающего процесса. Например, может ускорить поток или повысить температуру.

Домашние инженерные системы контролировать несложно. Обычно это делают через обычный компьютер, через смартфон или другие гаджеты. Интернет дает возможность управлять всем, что происходит в «умном доме», на расстоянии. Это позволяет экономить средства. Ведь утром можно отключить отопление, а за пару часов до возвращения детей из школы вновь включить, тогда к их приходу атмосфера будет комфортной. Опасность поломок здесь минимизирована. Ведь владелец из любой точки может следить за состоянием системы и при малейших сбоях вовремя принять адекватные меры.

Автоматизированные системы – залог безопасности человека, живущего вдали от шумных городов. Такая система обеспечивает надежное функционирование жизненно важных систем. Чтобы не столкнуться с неожиданными проблемами, установку подобной автоматики нельзя доверять случайным людям. Профессиональный подход к делу, известные бренды оборудования исключат возможные сбои.

Наши телефоны +7(937)532-77-37, +7(8442)50-18-61

xn---34-6cddhtampfu9ai8av1a.xn--p1ai

Станция автоматического водоснабжения: выбор и установка станции водоснабжения

Вводная часть

Чем хорошо городское, централизованное водоснабжение? Вам не нужно заботиться о доставке воды, поддержании напора и других технических аспектах водоснабжения. Другое дело индивидуальное водоснабжение частного дома. Здесь, всё водоснабжение лежит на хозяине дома. Однако современные технологии автоматизации и управления помогают минимизировать постоянный контроль за системой водоснабжения дома со стороны обитателей дома. Одним из комплексных элементов, такой автоматизации, является станция автоматического водоснабжения или автоматическая насосная станция, название не важно.

Станция автоматического водоснабжения

Станция автоматического водоснабжения это сборное устройство, состоящее из несколько разно функциональных, но взаимосвязанных агрегатов для комплексного решения задачи водоснабжения частного дома. Это кратко. Теперь подробно.

Автоматическая насосная станция (АНС), установленная в промежутке между источником водоснабжения и внутреннем внутренним водопроводом дома, на водопроводном вводе в дом, АНС, позволяет доставить воду от источника до дома, обеспечить требуемый напор в системе и управляет включением и выключением системой доставки воды.

По внешнему виду АНС это достаточно компактный агрегат, весом около 15 килограмм.

Станция автоматического водоснабжения, это устройство, предназначенное для бесперебойного водоснабжения от источников индивидуального водоснабжения (колодцев, скважин, водоёмов, магистралей) частных домов. При этом станция самостоятельно (автономно) поддерживает требуемый напор воды в системе и самостоятельно включается и выключается для обеспечения водоснабжения.

Составные части станции автоматического водоснабжения

Станция автоматического водоснабжения состоит из трех основных частей:

  • Насоса;
  • Гидроаккамулятора;
  • Блока управления;
  • Блока подключения.

Электрическое подключение насосной станции

Подключение насосной станции к источнику электричества осуществляется через провод питания с вилкой, через розетку. Для электропитания станции требуется стабильный источник переменного тока, с напряжением 220±10 В. Во избежание аварий и поражений электротоком, для электропитания насосной станции нужно смонтировать отдельную группу, с защитой автоматическим выключателем и устройством защитного отключения (УЗО) на 30 mA. Двойку автомат+УЗО можно заменить дифференциальным автоматическим выключателем. При невозможности выделить отдельную группу для станции, она защищается только УЗО.          

Линия электропитания насосной станции обязательно должна быть заземлена. Заземление насосной станции должно выполняться заземляющим проводником, входящим в кабель электропитания с присоединением к главной заземляющей шине дома (ГЗШ).

Розетка для насосной станции должна быть выбрана в соответствии с местом установки насоса, в корпусе имеющим достаточный IP корпуса (защита от осадков). К розетке для станции должен быть свободный и удобный доступ.

Насосная станция относится к стационарным устройствам, поэтому нужно избегать электропитание станции при помощи переносок и удлинителей. Розетка насосной станции должна быть стационарной, а подводка электрического кабеля к розетке должна быть выполнена по правилам ПУЭ, ПТБ и ПТЭ, а также СНиП.                   

Выбор насосной станции

Выбор АНС осуществляется по требуемым характеристикам индивидуального водоснабжения:

  • По требуемому напору: от 35 до 50 метров;
  • По необходимому расходу: от 40 до 70 литров в минуту;
  • По корпусу насоса: Ч-чугун, П-полипропилен, Н-нержавейка.
  • Станция автоматического водоснабжения  с гидроаккумулятором, идущим в комплекте, может иметь ёмкости гидроаккумулятора: 20, 25, 50, 60, 80 литров, и выполнены из нержавеющей или углеродистой стали.

Примечание: Данные приведены для наиболее популярной насосной станции «Джамбо» и являются показательными.

Как выбрать насосную станцию

Чтобы правильно выбрать насосную станцию вам необходимо предварительно рассчитать:

  • Требуемый напор (расчет тут);
  • Требуемый расход (расчет тут);
  • Емкость гидроаккумулятора (запас воды). Как работает гидроаккумулятор читать тут.

Типы АНС по блокам управления

Различаются АНС с блоками автоматики регулирующими работу по давлению воды в системе и по потоку.

Станции водоснабжения с управлением по давлению

Данный тип насосных станций предназначен для забора воды из неглубоких источников воды. В комплект входит, поверхностный насос, горизонтальный гидроаккумулятор, реле давления и манометр для контроля давления. Реле давления имеет верхний и нижний пределы давления воды, при которых оно включает и выключает насос. Запас воды (давления) обеспечивает гидроаккумулятор. Схема автономного водоснабжения.

Станции водоснабжения с управлением по потоку

Станции водоснабжения с управлением работы по потоку комплектуется блоком автоматики. Блок автоматики защищает насос от сухого хода (отсутствие воды) и контролирует величину потока воды и нижнее давление воды в системе.

При низком давлении система включает насос, при отсутствии воды автоматика отключает насосную станцию.

Сборка и подключение насосной станции

Насосная станция идет с собранном виде, с инструкцией по подключению. Устанавливается насосная станция в заранее подготовленное место с подведенным электропитанием и установленной розеткой.

Правила  подключения насосной станции

  • Диаметр водопроводной трубы на входе и на выходе должны быть одинаковые, по крайней мере, всасывающая труба не должна быть меньше трубы выхода.
  • Если глубина забора воды более 4 метров или расстояние до забора более 20 метров, диаметр трубы всасывания нужно выбрать больше трубы выхода.
  • Труба от станции до водозабора, необходимо уложить с уклоном не менее 1˚ от насоса.
  • Обратный угол наклона запрещен!
  • На всасывающий водопровод необходимо установить обратный клапан;
  • Обычно, всасывающий патрубок находится сбоку, а выходной патрубок, расположен сверху насоса станции;
  • Запускается насос станции, с предварительной заливкой воды в систему (насос-всасывающая труба) через специальное отверстие в насосе.

Правила эксплуатации насосной станции

  • Насос станции не должен работать без воды. Если такая возможность есть, необходимо использовать автоматический насос с контролем потока.
  • Не допускать попадания воздуха во всасывающую магистраль от источника.
  • Раз в месяц необходимо проверять давление воздуха в гидроаккамуляторе. Для этого насос отключить и слить воду из всасывающей магистрали.
  • На зимний период, если возможно промерзание системы, воду из насоса нужно слить.
  • Затопление станции недопустимо. 

©Elesant.ru

Статьи по теме

  • Все статьи сайта
  • Назад на главную

elesant.ru


Смотрите также