Насосна станція: принцип роботи і пристрій

З кожним роком збільшується число жителів мегаполісів і великих міст, які починають замислюватися про придбання та облаштуванні власного заміського житла. Одні вирішують придбати будиночок в селі, інші зводять споруди своїми руками, ну а треті замовляють зруби і каркасні будинки у будівельних компаній, які виконують і кінцевий монтаж на підготовленій ділянці. Шляхів реалізації даної ідеї безліч. Причини «руху» з міст різні: це може бути прагнення забезпечувати своїх рідних екологічно чистими продуктами харчування-піти від міських шуму і суети- мати свій власний будинок, а не квартиру в незрозуміло кому належить бетонної споруді. Однак, ставши на цей шлях, людина змушена вирішувати питання, про які мешканці квартир навіть не чули. Наприклад, що таке насосна станція. Принцип роботи її доведеться зрозуміти.

Основа життя

Всім відомо, що без води вижити неможливо. Не дивно, що, облаштовуючи заміський будинок, власник в першу чергу замислюється про джерело. Найбільш просто завести на ділянку і в приміщення трубну лінію від проходить поруч центрального водопроводу. Однак далеко не у всіх є така можливість. Дуже часто єдиним доступним джерелом стає свердловина або колодязь на ділянці. Але якщо влітку, мружачись від ранкового сонечка, можна із задоволенням пройтися босоніж по росі і принести руками кілька відер в будинок, то восени і взимку така перспектива навряд чи кого-небудь порадує. На щастя, те, що здавалося неймовірним всього десяток років тому, зараз доступно кожному. Це насосні станції водопостачання. Принцип роботи їх дозволяє організувати локальну систему водопостачання в окремо взятому приватному господарстві.

Крок до автономії

Для забезпечення будинку водою призначена побутова насосна станція. Принцип роботи її заснований на балансі двох тисків - води і повітря, про що ми докладніше поговоримо трохи пізніше. Для того щоб даний пристрій могло працювати, необхідно виконання кількох умов:

- Наявність на ділянці свердловини, колодязя чи іншого джерела. При цьому відстань від нього до місця установки станції має бути мінімальним, в іншому випадку доводиться ускладнювати схему розведення, використовуючи проміжні ємності. Іншими словами, чим ближче джерело до будинку - тим краще. У даному випадку мається на увазі класична побутова насосна станція, принцип роботи якої не дозволяє створювати напір на великих відстанях. Зазвичай припустимою є довжина траси до 20 м. Якщо ж ця умова не виконується, то необхідна дожимная насосна станція. Принцип роботи її полягає в посиленні натиску до прийнятних величин. Фактично це додаткове проміжна ланка - репитер.

- Доступність електроенергії, необхідної для живлення електродвигуна, накачують воду насоса. Автономні джерела струму, якщо використовуються саме вони, повинні бути достатньої потужності. Так, найпростіший вібраційний насос потребують для своєї роботи не менше 300 Вт, а електрична потужність відцентрових моделей обчислюється тисячами ват.

- Правильно виконаний монтаж системи водопостачання. Чим менше поворотів траси і переходів діаметрів, тим краще. Також при прокладці труби потрібно враховувати глибину промерзання грунту в даному регіоні.

Близьке рішення далеких проблем

Раніше ми вже згадували про те, що якщо відстань між кінцевим споживачем і джерелом води велике, то необхідна дожимная насосна станція. Принцип роботи її дозволяє подолати обмеження класичних систем, значно розширивши їхні можливості. Вона включається практично одночасно з головним насосом, підвищуючи натиск проходить через труби води до необхідної величини. В якості альтернативи може використовуватися проміжна ємність з вимикачем поплавкового типу. Існує багато варіантів вирішення проблеми подачі води в будинок від віддаленого джерела, кожне з яких володіє лише йому притаманними особливостями. Проте їх опис виходить за рамки даної роботи.

Як подати воду в будинок?

Для організації автономної системи водопостачання заміського будинку в умовах відсутності централізованої лінії призначена побутова насосна станція. Принцип роботи її схематично може бути представлений як:

- електричний насос накачує воду з джерела в спеціальну емкость-

- при заповненні останньої до певного обсягу відбувається зростання тиску води в ємності і, як наслідок, спрацьовування керуючого механічного реле РД5 по верхній межі, що відключає двигун насоса-

- відкривши кран або будь-яку іншу точку водорозбору, власник отримує можливість користуватися водою так само, як у місті - з бажаним напором в системі (працюють навіть пральні машинки-автомати та посудомийки, вода в цей час надходить з ємності) -

- зі зменшенням кількості води тиск в системі падає, що реєструє РД5, і по досягненні виставленого власником нижнього значення відбувається повторний запуск насоса. Цикл повторюється.

Все це реалізує домашня насосна станція. Принцип роботи її, як видно, неймовірно простий. При дотриманні правил монтажу та експлуатації термін служби даної системи може досягати 10 років.

Компонування

Отже, насосна станція. Принцип роботи її ми розглянули раніше у схематичному варіанті. Тепер же звернемося до деталей.

Будь-яка подібна система обов`язково включає в себе наступні складові елементи:

- електричний насос для закачування води з джерела і створення початкового тиску-

- зворотний клапан, монтуємий на трубопроводі і перешкоджає витіканню води з ємності через насос при відключенні последнего-

- пятіходовой штуцер з підключеними манометром і реле тиску-

- гідроаккумулятор-

- систему домашньої трубної розводки з кранами та іншої запірною арматурою (наприклад, електромагнітні клапани пральних машинок).

Саме в зазначеному порядку і збирається насосна станція. Принцип роботи не менше простий. Щоб виконувати її настройку та подальше обслуговування, зовсім не обов`язково вдаватися до допомоги сервісних центрів - досить усього лише вивчити основні моменти.

Як закачувати воду?

Насосна станція може бути заводського виконання, коли всі її елементи монтуються в складі цілісного пристрою, а також зібраної вручну - за рознесеною компонуванням. Зазвичай саме перші стоять у вітринах відповідних магазинів. Ємність бака в них рідко перевищує 50 л (як правило, все обмежується 25 л). Воду можна тягнути, створюючи розрідження в трубі (звідси і обмеження на висоту підйому), а можна штовхати нагору. Для вирішення першого завдання якраз і призначені зібрані заводські насосні станції: потрібно всього лише встановити пристрій поряд з колодязем, протягнути шланг або трубу до рідини і забезпечити подальшу розводку з електроживленням.

Більш технологічний другий варіант, при якому в товщі води затоплений спеціальний погружной насос. Він герметичний і може працювати в таких умовах роками (за винятком вібраційних). Від нього простягається лінія до інших компонентів, які встановлюються на поверхні. Такий насос штовхає воду вгору по трубі, що більш ефективно і дає можливість подолати обмеження по глибині.

Ємність, що створює напір

Не менш цікавий принцип роботи гідроакумулятора насосної станції. Це один з ключових елементів системи. Характеризується обсягом, матеріалом внутрішньої «груші», способом установки і якістю виготовлення.

Усередині металевої «бочки» знаходиться ємність з гуми, за формою нагадує грушу (хоча є й трохи інші виконання). Саме в неї насос закачує воду. Між їх стінками знаходиться повітряний прошарок з надлишковим тиском (від 1 до 1,5 Атм). При наповненні «груші» вона збільшується в об`ємі. Повітря стискається і починає чинити тиск на стінки. Саме завдяки йому створюється натиск. У міру використання запасу води «груша» стискається і тиск падає. Зазначена ємність гідроакумулятора лише побічно дозволяє оцінити робочу місткість. Наприклад, залежно від настройки, 100 л «бочка» дозволяє накопичити до 50 л води.

Керуючи роботою системи

Робота насосної станції відбувається в повністю автоматичному режимі. Від людини вимагається правильно змонтувати всі елементи, виконати первинну настройку і підвести електроживлення. Надалі при необхідності регулювання потрібно перевіряти лише наявність достатньої кількості повітря в ємності і правильність виставлених меж реле тиску.

Долаючи перешкоди

Використовуваний в класичних станціях насос може підняти рідина з глибини не більше 8 м (теоретичну межу 9 - 10 м). Тобто, якщо до дзеркала води відстань більше, то доведеться або монтувати систему в спеціальному колодязі-приямку, заглиблюючись у землю, або використовувати інший тип насоса. В якості альтернативи може виступати ежекторна насосна станція. Принцип роботи її відрізняється від класичного, що дозволяє подолати обмеження на глибину підйому і закачувати воду майже з 45 м. Крім того, відстань до джерела може становити до 40 м. В таких установках використовується спеціальний пристрій - ежектор, яке фізично розміщується на вході водозабірної труби . У простіших моделях до нього від основної системи, розташованої на поверхні, простягається додаткова труба, через яку надходить вода. Перед запуском вона заповнюється вручну (хоча є й винятки), а при роботі надходить від основної лінії. Також можливі рішення з однією трубою, але це лише зовнішня відмінність. Монтаж ежекторних насосних станцій вимагає установки додаткових зворотних клапанів та доопрацювання трубної розводки. Основний недолік - висока вартість.