что такое глубина всасывания и высота подъема
Как выбрать насосную станцию
Хотите пользоваться в частном доме водой как в многоэтажке: подключить стиральную машину, водонагреватель, смесители и душевую кабину, — вам не обойтись без насосной станции. Задействовать сразу все вышеперечисленные точки без потери давления в системе, удастся сделав расчет производительности установки водоснабжения.
Насосная станция способна качать воду из скважин и колодцев или из центрального водопровода.
Насосная станция поддерживает нужное давление: открывая кран вы получаете поток воды, давление в системе снижается. Когда оно падает до заранее установленного уровня, блок автоматики запускает насос. Перекрыв кран смесителя, вы прекращаете потребление воды, давление нормализуется, автоматика останавливает насос.
При помощи таких установок можно эксплуатировать водопровод как для хозяйственных нужд так и в системе орошения.
Насосная станция состоит из нескольких элементов:
Рассматривают водоснабжение на основе поверхностного насоса и автоматики включения, которые в связке поддерживают напор в трубах. Вариант этот приемлем, но без гидробака все равно, будут ощущаться перепады давления воды.
Встречаются устройства, которые реагируют только на ток воды: как только поток воды перекрыт, устройство отключает насос, но поскольку отсутствует защита по давлению, само устройство дополнено гидробаком, предотвращающим гидроудары.
Такую систему можно применить если потребителю достаточно открыть или закрыть кран без изменения давления: стиральная машина или система полива.
Ряд устройств автоматики работает только по разнице давления: при превышении конкретного давления отключают насос, при снижении запускают снова.
Насосные станции, рассчитанные на подъем воды с глубины более 8 метров, оснащаются устройством, которое увеличивает подъемную силу водяного столба. Внешний эжектор сопряжен с насосной станцией двумя трубами: всасывающая магистраль большего диаметра и подающая с меньшим диаметром. По напорной магистрали вода с избыточным давлением направляется в эжектор, где заворачивается и перенаправляется вверх, увеличивая подъемную способность всасывающей магистрали, таким образом эксплуатируется энергия воды, которая ранее поднята наверх.
Прежде чем покупать насосную станцию изучите ее параметры.
МОЩНОСТЬ
Мощность электродвигателя насоса влияет на производительность станции и на максимальный напор воды.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
Объем перекачиваемой жидкости за определенное время называют производительностью насосной станции. От эффективности насоса зависит число подключаемых точек.
Одна точка водозабора в частном доме требует производительности 15 л/мин или около 1000 л/час. Сложите количество потребителей и получите значение нужной производительности.
ВЫСОТА ПОДЪЕМА
Значение высоты подъема должно быть таким, чтобы можно было без труда пользоваться сантехникой и бытовыми приборами на втором и третьем этажах дома. Учесть следует не только вертикальный напор воды, но и расстояние от дома до установки водоснабжения.
Один метр подъема воды по вертикали, приблизительно приравнивается к 10 метрам по горизонтали. Например, источник забора воды в 120 метрах от дома, а разница высот равна 12 метрам, требуется насосная станция способная поднять воду как минимум на 24 метра. Обычно, подбирают станцию с запасом по высоте подъема на 10-15%.
ГЛУБИНА ВСАСЫВАНИЯ
Установка водоснабжения на основе поверхностного насоса, имеет максимальную глубину всасывания 8 м. Глубина расположения воды более 8 м требует использования насосной станции с эжектором. У эжекторной насосной установки максимальная глубина всасывания достигает 30 м.
Если нужно достать воду с глубины более 30 м, существуют установки комплектуемые погружными насосами: вибрационными, колодезными или скважинными.
Элементы конструкции схожи, только насос располагается в воде, в то время как гидроаккумулятор и реле автоматики в доме.
ОБЪЕМ ГИДРОАККУМУЛЯТОРА
Значение важно в ситуациях, когда дом обесточивается и можно рассчитывать только на резерв, равный половине объема гидроаккумулятора. Например, бак на 12 л. создаст резерв 6 л.
Давление в гидробаке станции должно быть от 1.7 до 2.1 Атм. Если оно не дотягивает до этих значений, подкачайте его, используя воздушный насос.
Большой объем гидробака, позволяет насосу реже включаться, экономя ресурс техники.
МАТЕРИАЛЫ КОРПУСА НАСОСА
Корпуса насосных станций изготавливают из: чугуна, нержавейки или пластика. Пластиковый корпус помпы наименее шумный, недорогой, но не обладает такой стойкостью и живучестью как нержавейка или чугун.
Нержавеющая сталь противостоит коррозии, но такой прибор очень шумный. Чугунный кожух малошумный и выдерживает большое давление. Используются на агрегатах с большим напором или оборудованных эжектором.
ПОДВОДИМ ИТОГ
Если у вас на участке скважина, покупайте насосную станцию со скважинным насосом, ориентируйтесь на глубину скважины.
Если у имеется колодец и задача только в том, чтобы работала стиральная машина или водонагреватель на один кран, можно сэкономить и приобрести установку водоснабжения на базе погружного вибрационного насоса. Она не дорогая, но обеспечивает только одну точку расхода.
Если есть возможность подключить насосную станцию с поверхностным насосом, это будет оптимальный вариант. Поверхностные насосы обеспечивают 3-4 точки расхода.
Как выбрать погружной насос
Погружной или поверхностный?
Первые электрические насосы были поверхностными. С задачами по добыче чистой воды из водоемов и неглубоких колодцев они справлялись, но с увеличением глубины возникали сложности. Для того чтобы поднять воду с большой глубины, во всасывающем шланге требовалось создать сильное разрежение – это накладывало повышенные требования к материалу шланга и к механизму насоса.
Те же проблемы возникали при откачке «тяжелых» загрязненных вод, с большим количеством включений разного размера.
У погружных насосов этих проблем нет. Поэтому, несмотря на некоторое усложнение конструкции и повышенную цену, скважинные насосы оказались весьма востребованы – особенно с увеличением объемов частного домостроения.
В последнее время скважинные насосы значительно подешевели, но все равно вихревой или центробежный поверхностный насос стоит заметно дешевле аналогичного погружного.
Впрочем, у погружных насосов есть и другие достоинства, позволяющие конкурировать им с поверхностными даже на чистой воде и на небольших глубинах:
— работу погружных насосов не слышно с поверхности, они практически бесшумны;
— поскольку температура на большой глубине всегда выше 0, погружной насос способен работать зимой без дополнительного обогрева;
— у погружного насоса меньше риск работы «всухую» и, соответственно, поломки из-за перегрева.
А при откачке сточных вод и фекальных масс, при поднятии воды с больших глубин – у погружных насосов практически нет конкурентов.
Характеристики погружных насосов
Вид насоса.
Садовые насосы используются для организации полива и реже водоснабжения на садовых участках и в небольших частных домах. Забор воды осуществляется из скважин, колодцев, естественных и искусственных водоемов. Характеризуются невысокой ценой и средними возможностями.
Скважинные насосы предназначены для организации водоснабжения частных домов с забором воды из скважин и колодцев. Способны поднимать воду с большой глубины (до 100 м) и создавать на выходе значительное давление, обеспечивающее хороший напор на втором-третьем этажах и выше.
Но для организации водоснабжения частного дома одного насоса недостаточно. Как минимум, нужны еще гидроаккумулятор и реле давления. Такой комплект называется насосной станцией.
Дренажные насосы предназначены для откачки дренажных вод – грунтовых и поверхностных (ливневых или талых). Глубина подъема и создаваемый напор у таких насосов невысоки, зато они имеют высокую производительность и нетребовательны к чистоте воды.
Среди дренажных насосов выделяются бочковые, предназначенные для откачки воды из резервуаров. Чаще всего используются для организации ручного полива из бочек с дождевой водой. Телескопическая труба с крюком позволяет легко закрепить насос за край резервуара, выставив необходимую глубину, а автоматика отключит подачу воды при осушении бочки.
Фекальные насосы также являются разновидностью дренажных, «заточенных» под конкретную задачу – откачку сточных вод и фекальных масс.
Механизм насоса.
Вибрационные погружные насосы имеют самую простую среди всех насосов конструкцию. Вибрационный насос состоит из корпуса, мощного электромагнита и штока с клапаном, двигающегося под воздействием электромагнитной силы.
Такие насосы надежны, неприхотливы и недороги. Неудивительно, что у садоводов и дачников именно вибрационные насосы пользуются наибольшей популярностью. Но есть у них и недостатки – производительность их невысока, да и максимальная глубина погружения редко превышает 5 м. Кроме того, при работе они создают в водной среде сильную вибрацию, поднимая муть со дна и стенок колодцев и скважин. Поэтому для водоснабжения вибрационные насосы используются нечасто.
Вихревые и центробежные насосы имеют в составе электродвигатель, вращающий рабочее колесо.
У вихревых насосов вход и выход воды идет по касательной к колесу. Вращаясь, колесо захватывает жидкость из входного патрубка, проводит по кругу и выбрасывает в выходной.
Особенностью вихревого насоса является малое (до 0,2 мм) расстояние между корпусом и лопатками, поэтому такая конструкция применяется только для чистой воды с минимумом механических включений. Даже малое содержание песка в перекачиваемой воде приводит к быстрому износу корпуса и лопаток насоса и к падению его производительности.
Вихревые насосы характеризуются высоким напором при небольшом расходе, поэтому они часто применяются для снабжения водой частных домов: расход в них невелик, а высокое давление позволяет создать хороший напор на всех этажах здания. Правда, КПД вихревых насосов ниже, чем у центробежных.
У центробежных насосов вода поступает в центр вращающегося колеса, разгоняется лопатками и выбрасывается наружу под действием центробежной силы. Отличаются высокой производительностью.
Эта конструкция менее требовательна к чистоте воды, но напор у центробежных насосов обычно ниже, чем у вихревых. Центробежными являются практически все дренажные насосы. Многие скважинные насосы также имеют такую конструкцию и позволяют организовать водоснабжение, даже если вода из скважины идет с некоторым содержанием песка и глины.
Потребляемая мощность определяет производительность и напор насоса. Но два насоса с одинаковой мощностью могут сильно отличаться в производительности и создаваемом давлении. Поэтому при выборе насоса следует руководствоваться другими параметрами, а мощность использовать для проверки честности производителя. Если в линейке схожих по прочим параметрам насосов какая-то модель имеет заметно меньшую мощность, то к ней следует отнестись с подозрением. Особенно, если она выпущена малоизвестным производителем.
Производительность показывает, какой объем воды прокачивается насосом за определенное время. Требуемая производительность насоса зависит от множества других параметров: назначения насоса, глубины забора, дебета скважины, архитектуры и протяженности системы, количества точек разбора, диаметра труб и т.д.
Для водоснабжения требуемую производительность можно ориентировочно посчитать, исходя из того, что расход на полностью открытом водопроводном кране должен составлять минимум 10 л/мин.
Тогда, умножив количество одновременно открытых кранов на 10 и добавив 20-30% запаса, можно получить ориентировочную производительность системы водоснабжения. Так, если допустить, что в доме могут быть одновременно открыты три крана, то производительность насоса должна быть не менее 3*10*1,2 = 36 л/мин.
Для полива оценку требуемой производительности давать сложно, потому что расход на одном поливальном устройстве может составлять как менее литра в минуту (в небольших капельных системах), так и десятки литров в минуту (в дождевателях).
Если очень грубо, то производительности до 20 литров в минуту хватит для работы большой капельной системы, одновременной работы одного-двух дождевателей или для ручного полива.
Для одновременной работы нескольких дождевателей, поливающих площадь 3-5 соток, потребуется производительность около 30 литров в минуту.
Для полива площади в 10 соток потребуется производительность в 60-80 литров в минуту.
Имейте в виду, что паспортную производительность насос обеспечивает при нулевой высоте подъема. И для полива, и для водоснабжения, чем на большую высоту поднимается вода, тем производительность насоса ниже. В руководстве по эксплуатации насоса обычно даются графики её зависимости от высоты подъема.
Максимальная глубина погружения определяет, на какое максимальное давление рассчитан насос, и как глубоко его можно опустить ниже поверхности воды.
При выборе скважинного или колодезного насоса ориентируйтесь на максимальный уровень грунтовых вод (обычно бывает весной). Учтите также, что многие насосы рекомендуется располагать на некотором расстоянии от дна (особенно – скважинные насосы с нижним забором).
Так, если глубина скважины 18 м, уровень воды весной находится в 2 м от поверхности, а насос вы планируете расположить в 50 см от дна, то максимальная глубина погружения насоса должна быть не менее 18-2-0,5 = 15,5 м.
Подъем воды определяет давление, создаваемое на выходе насоса, и показывает, на какую высоту насос способен поднять воду.
Параметр особенно важен для скважинных насосов и при организации водоснабжения – производительность насоса падает с каждым метром подъема, что при расчете обязательно надо учитывать.
Для ориентировочного расчета требуемого подъема воды используется следующая формула: H = 10P + ΔP + ΔH, где P –давление в верхней точке разбора (обычно 2,5-3 бара). ΔP – потери давления на горизонтальных участках трубопровода, примерно считается как 10% от суммарной длины горизонтальных участков. ΔH – перепад высоты между минимальным уровнем грунтовых вод и высотой самой верхней точки разбора. Для лучшего напора воды и для предотвращения падения напора с износом деталей насоса, имеет смысл предусмотреть запас в 20-30%.
Например, если длина горизонтальных участков трубопровода составляет 10 м, вода в самое сухое время года находится на глубине 3 м, а верхняя точка разбора – кран на втором этаже – расположен в 6 м от земли, то требуемый подъем воды будет: Н=10*3+0,1*10+9 = 40 м, с учетом запаса – 50 м.
Забор воды. Насосы с верхним забором удобны тем, что их зачастую можно ставить на дно колодца или скважины, снижая нагрузку на несущий трос, корпус насоса и трубопровод. Также у насосов с верхним забором ниже риск попадания донного ила и песка внутрь насоса. С другой стороны нижний, забор позволяет откачать больший объем воды – это может быть важным на скважинах с небольшим дебетом или при осушении резервуаров и затопленных помещений.
Но имейте в виду, что не всякий насос допускает работу без полного погружения. Многие скважинные насосы охлаждаются за счет внешней воды и при выходе корпуса из воды могут перегреться и выйти из строя.
Датчик сухого хода необходим для любого насоса, работающего в автоматическом режиме, особенно если объем откачиваемой жидкости ограничен (резервуары, помещения, колодцы и скважины с небольшим дебетом). Если датчик сухого хода отсутствует в комплектации насоса, его следует докупить отдельно и подключить насос через него.
Допустимый диаметр твердых частиц. Перекачка воды с частицами большего диаметра может привести к износу элементов конструкции или к заклиниванию крыльчатки и выходу насоса из строя. Имейте в виду, что сервисные центры отказывают в гарантийном ремонте насосов, если при разборке неисправного насоса обнаруживаются твердые частицы размером больше допустимого.
Варианты выбора погружных насосов
Если вам нужен недорогой, надежный, нетребовательный к качеству воды и простой в эксплуатации насос для организации ручного полива, выбирайте среди вибрационных садовых насосов.
Для организации системы полива с постоянным давлением в трубопроводе можно использовать насосную станцию на основе вибрационного насоса. Они отличаются невысокой ценой, простотой установки и неприхотливостью в работе.
Для организации водоснабжения частного дома на основе скважины или колодца выбирайте среди скважинных насосов. Если чистота воды в скважине оставляет желать лучшего, обратите внимание на скважинные насосы центробежного типа – они менее требовательны к чистоте воды.
Для откачки воды из резервуаров, бассейнов, затопленных траншей, погребов и других помещений, выбирайте среди дренажных насосов.
Для откачки бытовых сточных вод и фекальных масс из септиков и выгребных ям вам потребуется фекальный насос.
Как выбрать насосную станцию
Покупка оборудования для подачи воды в дом – дело ответственное и затратное. В надежде вложить деньги с умом и приобрести действительно подходящую модель многие практичные хозяева сначала все обдумывают, присматриваются, изучают параметры оборудования. Чтение нашей статьи займет совсем немного времени. Зато здесь вы найдете ответы на самые распространенные вопросы выбора насосной станции.
Содержание:
Наверняка вы уже знаете, из чего состоит и как работает оборудование. Напомним, что основными узлами являются электронасос и гидроаккумулятор. Подробности функционирования агрегата вы можете узнать из статьи «Насосные станции: принцип работы, назначение, особенности монтажа». Скажем лишь, что такая конструкция во многом усложняет выбор. Если при покупке обычного насоса вам нужно учесть только его характеристики, то здесь следует брать во внимание целый комплекс элементов.
Помните, что не стоит покупать первую попавшуюся модель или ту, которую вам навязывает продавец. Лучше несколько раз подумать, прежде чем выкладывать кругленькую сумму за насосное оборудование. Ведь это будет сердце вашего дома, центральный компонент автономной системы водоснабжения. От него зависит подача воды в краны на кухне и в ванной, работа водонагревательной техники, стиральной и посудомоечной машины. Блага цивилизации в доме зависят от насосной станции. К чему приведет несоответствие оборудования вашим потребностям? К примеру, насос модели с недостаточной производительностью или небольшим объемом гидроаккумулятора не обеспечит нужное количество воды – напор будет снижаться при одновременном использовании нескольких водоразборных точек. Повысится и частота включений насоса, что негативно скажется на его ресурсе. Как избежать подобной ситуации? Заранее изучить характеристики, которые влияют на работу агрегата, и выяснить особенности монтажа. Начнем с главного вопроса.
С какой глубины и на какое расстояние перекачивать воду?
При выборе насосной станции в первую очередь ориентируются на источник водозабора и удаленность от него водоразборных точек. Еще до покупки у вас должен быть сформирован план водоснабжения дома. Есть два основных параметра, которые мы рассмотрим подробнее.
Глубина всасывания определяет глубину, с которой насос способен подавать воду. Параметр зависит от степени разрежения: 1 атм равен примерно 10 м вертикального столба жидкости. Но поскольку в воде присутствует кислород, это соотношение нельзя принимать за идеальное, и поэтому у многих моделей максимальная глубина всасывания составляет от 7 до 9 м.
Как рассчитать глубину всасывания для конкретного колодца? Измерить расстояние до зеркала воды недостаточно. Для расчета применяем формулу: H = (L/8) + h, где H – глубина всасывания, L – расстояние от насоса до колодца в горизонтальной плоскости, h – расстояние от водной глади до поверхности земли. К примеру, насос расположен на расстоянии 10 м от колодца, а водная гладь находится на глубине в 4 м. Тогда H = (10/8) + 4 = 5,25 м. Полученное значение – минимальное для данного случая, поэтому лучше взять модель с показателем глубины всасывания чуть выше. Ведь в засушливое лето колодец может мелеть, и зеркало воды опустится ниже – лучше брать насос с некоторым запасом. Допустим, при эксплуатации большую часть времени данный параметр будет составлять 5,25 м, а в засушливый период – 7 м.
Важно знать! Рекомендуется располагать насос как можно ближе к источнику воды. Например, при удаленности в 10 м глубина всасывания составляет 8 м, при 30 м – 6 м. Поэтому если дом находится на большом расстоянии от колодца, лучше установить станцию в отдельном хозяйственном помещении на участке.
Высота подъема характеризует расстояние, на которое насосная станция способна перекачивать воду. Измерьте протяженность трубопровода, начиная от корпуса насоса и заканчивая конечной водоразборной точкой в доме. Допустим, длина составляет 20 м. Рекомендуется прибавить 20 – 30%, чтобы исключить снижение производительности. Значит, потребуется оборудование со значением 24 – 26 м. Сегодня на рынке можно найти станции с этим параметром от 28 до 60 м.
Важно знать! Чем меньше протяженность трубопровода, соответственно, и высота подъема, тем больше воды насос способен перекачивать за цикл. В очень длинном трубопроводе может наблюдаться снижение напора в наиболее удаленных от насоса точках.
Каковы ваши потребности в воде?
Выбор насосной станции делается исходя из того, сколько человек проживает в доме и какой объем воды им необходим для гигиенических и хозяйственных нужд. Подсчитайте количество водоразборных точек и подумайте, какие из них могут использоваться одновременно. К примеру, для дома с двумя смесителями, унитазом и стиральной машинкой подойдет насосная станция с гидроаккумулятором объемом в 24 – 28 л. Если потребности в воде больше, этот параметр следует увеличить, например, до 35 л. Таков постоянный запас воды в резервуаре, и он будет поддерживаться насосом.
Важно знать! Если в доме часто случаются перебои с подачей электроэнергии, нужен большой запас воды на время ее отключения. Выбирайте бак объемом до 50 л. Так как стандартный гидроаккумулятор на 24 л при отключении электроэнергии способен выдавать не более 12 л воды – давления не хватит для подачи остального объема жидкости, и придется дожидаться включения насоса.
Как быстро наполнится бак? Это зависит от производительности насосной станции, которая в свою очередь связана с мощностью электродвигателя. Допустим, у модели мощностью в 500 Вт производительность составит 50 л/мин, у агрегата мощностью в 1100 Вт данный параметр достигает 70 л/мин. Как правило, мощные станции оснащаются вместительными гидроаккумуляторами – большой запас воды надо восполнять как можно быстрее.
Принято считать, что для семьи из 3 – 4 человек оптимальным вариантом будет оборудование мощностью в 500 Вт с производительностью до 4000 л жидкости в час (примерно 66 л/мин), напором воды в 50 м и гидроаккумулятором на 20 – 24 л. Но это примерные рекомендации. Каждый случай индивидуален, и следует исходить из своих потребностей.
Важно знать! Многие выбирают насосные станции с большим запасом мощности, зачастую необоснованным. Если не предполагается увеличение объема потребляемой воды, например, на полив, то производительное оборудование не нужно. Его покупка более чем нерациональна: во-первых, вы потратите лишние деньги, во-вторых, возрастут затраты на оплату счетов за электроэнергию.
На что еще обратить внимание?
Материал корпуса. Низким уровнем шума и доступной стоимостью отличаются насосные станции с корпусом из чугуна. Однако у них есть один недостаток – при длительном простое может накапливаться ржавчина, и первая порция воды будет содержать примеси. Многие производители, например, Джиллекс, научились бороться с этой проблемой: чугун покрывают защитным слоем, препятствующим образованию ржавчины. Наиболее популярна станция из нержавеющей стали, корпус которой имеет характерный блеск и при контакте с водой не подвергается коррозии. Но их стоимость гораздо выше, а работа сопровождается шумом. Бесспорным лидер ом является оборудование с корпусом из пластика – оно совмещает в себе достоинства описанных выше видов: обладает низким уровнем шума, не образует ржавчины и поддерживает экологическую чистоту воды.
Наличие эжектора. Элемент представляет собой струйный насос, необходимый для предотвращения эффекта кавитации, и помогает оборудованию всасывать воду с большой глубины. Есть не у всех моделей. Станции без эжектора способны поднимать воду с глубины не более 7 м, эжекторные модели имеют показатель глубины всасывания до 9 м. К слову, последние работают довольно шумно и стоят дороже. Техника без эжектора станет отличным решением в случае, когда глубина всасывания небольшая, например, в 5 – 6 м. Кстати, существуют выносные эжекторы, которые устанавливаются непосредственно в точке водозабора и крепятся на всасывающий шланг. Однако они очень чувствительны к качеству перекачиваемой воды.
Защита оборудования. Большинство моделей насосных станций имеют встроенную защиту от перегрева, что помогает продлить срок службы электродвигателя. Предусмотрена защита электрокомпонентов от попадания брызг воды и пыли. Чем выше класс электрозащиты по IP, тем лучше защита. Например, IP 54 – это защита от попадания внутрь корпуса пыли и брызг воды с любых направлений.
Уже решили, какую насосную станцию выбрать? Делайте заказ на нашем сайте. Воспользуйтесь удобной формой подбора по параметрам. Фильтр отберет только те модели, которые подходят под ваши требования. Дело останется за малым – отдать предпочтение одной-единственной. Не забудьте купить сопутствующие компоненты для автономной системы водоснабжения, такие как обратный клапан, всасывающий шланг, устройство защитного отключения и др. Правильный выбор и монтаж насосного оборудования – это залог его бесперебойной работы долгие годы. Пусть в вашем доме вода будет всегда в нужном количестве, и для этого не придется прикладывать никаких усилий!