Принцип на работа и конструкция на типична водоснабдителна помпена станция

Повярвайте ми, една частна къща може да бъде оборудвана с толкова високо ниво на комфорт, че животът в нея ще стане много по-удобен, отколкото в градски апартамент.Във всеки случай водоснабдяването може да се използва с не по-малко удобство. По същия начин, за да получите вода, ще трябва само да отворите крана, което все още не е много съвместимо с крайградската инфраструктура, съгласни ли сте?

Но това изобщо не е „розов“ сън. За да се реализира идеята, е достатъчно да се включи помпена станция в схемата за водоснабдяване. Тя ще върши колосален обем тежка физическа работа за стопаните си. Вярно е, че за да го свържете правилно и да го управлявате, трябва да знаете добре дизайна на оборудването.

Предлагаме ви ценна информация за спецификата на използването на тази технология. Нашата статия ще ви помогне да разберете принципа на работа на помпената станция и ще ви запознае с правилата за инсталиране. Предоставената от нас информация е допълнена с изключително ясни диаграми, колекции от снимки и видео уроци.

Проектиране на водоснабдителна станция

За организация водоснабдяване в частна къща магазините предлагат помпени станции под формата на компактен блок, състоящ се от хидравличен резервоар, блок за автоматизация и електрическа помпа. Също така е възможно да се сглоби подобна водопроводна инсталация от отделни части и оборудване.

И двата варианта са приемливи, но е по-добре да изберете готов комплект с гаранция от производителя. Това ще бъде по-евтино и по-практично за бъдеща поддръжка.

Основни работни компоненти

Конструкцията на фабрично монтирана помпена станция за водоснабдяване се различава от повърхностната помпа по наличието на система за контрол на налягането.

Съставът включва следните функционални компоненти:

1. Повърхностна електрическа помпа.
2. Хидравличен акумулатор с нипел и вътрешна гумена крушка.
3. Манометър.
4. Клапан за налягане.
5. Свързващи фитинги.

За изтегляне на вода към него е свързана смукателна тръба с възвратен клапан и филтър. А към изхода на инсталацията е свързан тръбопровод, транспортиращ изпомпваната течност до точките на потребление. Освен това, ако станцията има вграден филтър и клапан, тогава смукателният маркуч не е необходимо да се допълва с тях.

Помпената станция е набор от оборудване, включващо хидравличен резервоар, превключвател за налягане, манометър и директна повърхностна електрическа помпа. Ако има възможност уредът да работи в състояние на „суха работа“, се препоръчва закупуването на автоматични помпи, оборудвани с регулатор на потока и блок за автоматизация (+)

Хидравличен мембранен резервоар, съчетан с центробежна помпа, е в състояние да поддържа налягане от 1,5 атмосфери във водоснабдяването на вилата. Това е напълно достатъчно за стабилната работа на всички домакински уреди, инсталирани в частни домове. Освен това повечето от моделите хидравлични акумулатори проектиран за 4,5 атмосфери максимално възможно налягане, което е повече от достатъчно дори за вила на два или три етажа.

Автоматичната станция е компактна и не изисква тежко бетониране на площта под оборудването. Най-големият му елемент е резервоар за съхранение на вода. Монтажът му обаче изисква отделно помещение поради шума, създаван по време на работа. Най-често цялата инсталация се монтира на партера или в сутерена, където е най-удобно за експлоатация и поддръжка.

Колкото по-голям е капацитетът на резервоара на хидравличния акумулатор, толкова по-рядко ще трябва да се включва двигателят на помпата и толкова по-малко ще се износва (+)

Донякъде скъпо, но доста разумно решение за поставяне на оборудване може да бъде кесон, в който може да бъде разположен както целият комплекс от агрегати, така и автоматична помпа без хидравличен резервоар, инсталиран в къщата. Бюджетният вариант за разполагане на станцията в дачата включва изграждането на отделен павилион, който предпазва устройството от атмосферна негативност.

Работа и характеристики на блока за управление

Задачата на автоматизацията, която управлява помпената станция, е да следи налягането в системата и да включва / изключва двигателя на хидравличната помпа, ако е необходимо. За да направите това, контролният блок включва манометъра и реле. Първият контролира текущото налягане, а вторият контролира помпата.

Основните елементи на релето са две пружини. Големият е конфигуриран да затваря веригата при най-ниското налягане в мембранния резервоар, когато в него има малко вода. А по-малкият контролира максималното налягане, отваряйки веригата, когато се достигне последното.

Пресостатът автоматично стартира помпата на станцията, когато налягането падне до 1,4 бара, например, и я изключва, когато се достигне максималната стойност, определена от производителя. Не е препоръчително да променяте фабричните настройки на релето, т.к те са проектирани за възможностите на спирателните кранове

Когато купувате помпена станция за работа във вериги с възможност за краткотрайна работа без вода, трябва да обърнете внимание на наличието на устройство за контрол на потока.

Предназначен е да предпазва двигателя от прегряване в случай на липса на вода във водосборника. В такива агрегати контролният блок е фокусиран не върху максималните стойности на налягането, а върху намаляването на потока.

В това колко компетентно изберете помпена станция за подреждане на лятна вила, нашата предложена статия ще ви помогне да го разберете. В допълнение към ценните препоръки за купувачите на оборудване, той предоставя рейтинг на най-добрите оферти на вътрешния пазар.

Взаимодействие на помпата с хидравличния акумулатор

Капацитетът на мембранния резервоар се избира, като се вземе предвид обемът на потреблението на вода. Вариант от 25–40 литра ще бъде достатъчен за семейна двойка, но за семейство от няколко души ще трябва да изберете устройство от 100 литра.

Препоръчително е да купувате резервоари под 15 литра само за сезонна употреба в страната. Поради постоянното изпомпване на вода, мембраната в тях бързо се износва.

В първоначалното състояние въздухът се изпомпва в хидравличния резервоар през нипел (въздушен клапан), създавайки налягане от 1,5 atm.По време на работа водата се изпомпва в мембраната под налягане, компресирайки въздушния „резерв“. Когато кранът е отворен, сгъстеният въздух изтласква водата

Смята се, че колкото по-голям е капацитетът, толкова по-дълго ще издържи помпеното оборудване, тъй като броят на циклите на включване / изключване ще бъде намален. Резервоарът с голям капацитет обаче струва много.

Съгласно правилата хидравличният резервоар се избира въз основа на изчисления въз основа на стойностите на налягането за включване и изключване, посочени от производителя, и действителния воден поток, когато точките за всмукване на вода са включени едновременно.

Резервът от течност в хидравличен резервоар обикновено е около една трета от общия обем на резервоара. Цялото оставащо пространство е дадено на сгъстен въздух, който е необходим за поддържане на постоянно налягане на водата в тръбите.

Ако във водоснабдителната система е вграден хидравличен акумулатор, за да се сведат до минимум рисковете, свързани с хидравличните акумулатори, тогава резервоарът може да бъде избран в малък размер. В този случай не е важен обемът на контейнера, а наличието на мембрана и въздух зад него. Именно те, ако нещо се случи, ще поемат удара, изглаждайки последствията от него.

Капацитетът на помпата трябва да съответства на обема на мембранния резервоар (за капацитет от 20–25 литра се препоръчва да вземете хидравлична помпа от 1,5 m3 / h, за 50 литра - 2,5 m3 / h, а за резервоар от 100 литри - най-малко 5 m3/h)

Автоматичната помпена станция работи в два цикъла:

1. Първо, водата се изпомпва в акумулатора от водоприемника чрез помпа, създавайки излишно въздушно налягане в него.
2. Когато кранът в къщата се отвори, мембранният резервоар се изпразва, след което автоматизацията рестартира помпеното оборудване.

Дизайнът на хидравличен акумулатор за помпена станция за водоснабдяване е изключително прост.Състои се от метално тяло и уплътнена мембрана, която разделя цялото вътрешно пространство на две части. Първият от тях съдържа въздух, а вторият се изпомпва с вода.

Помпата изпомпва течност в мембранния резервоар само когато налягането в системата спадне до около 1,5 atm; когато се достигне определената максимална стойност на налягането, станцията се изключва (+)

След като акумулаторът се напълни, релето изключва помпата. Отварянето на крана в умивалника кара водата, изстискана от въздушно налягане върху мембраната, постепенно да потече във водоснабдителната система. В даден момент резервоарът се изпразва до такава степен, че налягането отслабва. След това помпата се включва отново, започвайки отново работния цикъл на помпената станция.

Когато резервоарът е празен, мембранната преграда се смачква и притиска към фланеца на входящата тръба. След включване на хидравличната помпа, мембраната се разширява с водно налягане, като компресира въздушната част и увеличава налягането на въздуха в нея. Това взаимодействие газ-течност чрез променяща се бариера е в основата на принципа на работа на мембранния резервоар на помпената станция.

Критерии за избор на оборудване

Фабрично изработените помпени станции се доставят с повърхностна хидравлична помпа, която често има вътрешен или външен ежектор. Въпреки това, хидравличните акумулатори могат да се използват и с потопяемо помпено оборудване, но им е даден малко по-различен технически термин "помпена система".

Когато работят в тандем със станция, мембранните резервоари може да са с по-малък обем от хидравличните резервоари за системи с потопяеми помпи. Това се дължи на факта, че потопяемите помпени агрегати имат по-малко допустимо време за включване/изключване на час, отколкото повърхностните помпени машини.

Помпените станции, напълно подготвени за работа в завода-производител, трябва само да бъдат свързани към съответните тръбопроводи и захранване (+)

Повърхностни помпи, имащи вътрешен ежектор, имат сериозни ограничения за дълбочината на приема на вода. Те могат да вдигат вода само от 7-8 метра. Те обаче произвеждат мощно водно налягане на изхода с воден стълб от 40–60 метра (4–6 бара).

Вътрешният ежектор не се страхува от въздушни задръствания. Те първо изпомпват въздух без никакви отрицателни последици за себе си и след това започват да изпомпват вода от кладенеца в системата.

Основният недостатък на станциите с вътрешен ежектор е високото ниво на шум по време на работа. Ако тези модели помпено оборудване за автономно водоснабдяване са планирани за инсталиране в честен дом, тогава се препоръчва това да се прави само в помощни помещения с добра звукоизолация.

Използване дистанционен ежектор ви позволява да вземете вода от дълбочина до 50 метра. Тези помпи са по-икономични, но имат ниска ефективност (не повече от 40%). Но те правят много по-малко шум от аналозите с вграден ежектор.

Изборът на типа помпена единица за станция зависи от качествените характеристики на средата, планирана за изпомпване:

Определяне на място за водоснабдителна станция

Когато избирате място за помпена станция, трябва да се съсредоточите върху характеристиките на хидравличната помпа. Всеки десет метра хоризонтална тръба между водоизточника и помпата намалява смукателния капацитет с 1 m.

Ако се очаква да бъдат разделени на разстояние повече от десет метра, тогава моделът на помпения агрегат трябва да бъде избран с увеличена дълбочина на засмукване.

Автоматична станция за автономна водоснабдителна система може да бъде разположена:

• на улицата в кесон близо до кладенец;
• в изолиран павилион, изграден специално за помпено оборудване;
• в мазето на къщата.

Стационарният външен вариант осигурява подреждане на кесона и полагане на напорна тръба от него до вилата под нивото на замръзване на земята. При инсталиране на тръбопровод, който работи целогодишно, полагането му под дълбочината на сезонно замръзване е задължително.

При инсталиране на временни летни тръбопроводи за периода на пребиваване в дачата, тръбопроводът не се заравя под 40 - 60 см или се полага на повърхността.

Топло, вентилирано мазе с шумоизолация е идеално място за инсталиране на помпена станция, където тя и водоснабдителните тръби определено няма да замръзнат през зимата (+)

Ако инсталирате станцията в сутерен или мазе, няма да се притеснявате, че помпата ще замръзне през зимата. Просто трябва да поставите смукателната тръба под линията на замръзване на почвата, така че да не замръзне при силен студ.

Често кладенец се пробива точно в къщата, което след това значително намалява дължината на тръбопровода. Но такова пробиване не е възможно във всяка вила.

Инсталирането на помпени станции за водоснабдяване в отделна сграда е възможно само ако оборудването работи в периоди на положителни температури. Но за райони с много ниски зимни температури тази опция, предназначена да работи през цялата година, трябва да бъде изолирана или монтирана отоплителна система. По-добре е незабавно да инсталирате помпената станция директно в отопляемата къща.

При избора на място за водоснабдителна станция е необходимо да се вземат предвид температурните граници, посочени в паспорта от производителя:

Параметри на налягането в акумулатора

За правилната работа на домакинските водопроводни инсталации във водоснабдяването на вилата е необходимо да се поддържа налягане от 1,4–2,6 атмосфери. За да се предотврати твърде бързото износване на акумулаторната мембрана, производителите препоръчват да настроите налягането в нея с 0,2–0,3 atm по-високо от налягането в крана.

Налягането във водоснабдяването на едноетажна къща обикновено е 1,5 atm. Тази цифра трябва да се използва като отправна точка при регулиране на хидравличния резервоар. Но за по-големи жилищни сгради трябва да се увеличи налягането, така че да има вода във всички най-отдалечени от щранга кранове. Това изисква по-сложни хидравлични изчисления, като се вземат предвид дължината и конфигурацията на тръбопроводите, както и броят и вида на водопроводната инсталация.

Можете просто да изчислите необходимото налягане за водоснабдяването на закрито, като използвате формулата:

(Н+6)/10,

където "H" е височината от помпата до най-високата точка на водоснабдяване към водопровода на последния етаж на къщата.

Въпреки това, ако изчисленият индикатор налягане в автономното водоснабдяване ще надхвърли допустимите характеристики на съществуващите водопроводни и битови устройства, тогава, когато е зададено такова налягане, те ще се повредят. В този случай е необходимо да изберете различно разположение на водопроводните тръби.

Налягането във въздушната част на акумулатора се регулира чрез макарата чрез обезвъздушаване на излишния въздух или изпомпване с автомобилна помпа

Възможни проблеми с инсталацията

Ако помпата се включва и след това се изключва твърде често, трябва незабавно да проверите налягането на въздуха в акумулатора. Ако индикаторите са подценени, ще е необходимо да ги изпомпвате.Но ще бъде възможно да се отстрани проблемът по този начин само ако мембраната и тялото на резервоара не са повредени. Тук само свързването със сервизен център с майстори ще помогне.

Нипелът за изпомпване на въздух най-често се намира от страната на резервоара срещу входа на водата, но са възможни и варианти отстрани

Ако върху нипела на въздушния клапан се появят капки вода, акумулаторът трябва незабавно да се изключи от водоснабдителната система. Това е пряк признак за увреждане на мембраната. В такава ситуация не можете да го направите без да го замените. Въздухът не трябва да влиза във водоснабдителната система на частна къща през мембранен резервоар.

Ако помпата изобщо не иска да се включи, тогава трябва да погледнете регулиране на превключвателя за налягане. Има моменти, когато е настроен на твърде високо налягане. Но също така е възможно в смукателния маркуч да попадне въздух, което да задейства защитата от работа на сухо.

Предимства на помпен агрегат с хидравличен резервоар

Помпения агрегат е неразделна част от автономна водоснабдителна система. Осигурява водоснабдяване от кладенец или кладенец, чието разпределение на водата по-нататък около вилата се осъществява чрез работата на самата помпа, използването на резервоар за вода или използването на хидравличен акумулатор.

Хидропневматичната водоподемна инсталация и резервоарът за вода са проектирани да поддържат постоянно налягане във вътрешнофирмената водоснабдителна система

Използването само на една помпа за разпределяне на водата в една вила е свързано с много проблеми. С тази подредба автономно водоснабдяване помпеното оборудване е принудено постоянно да се включва / изключва, поради което експлоатационният му живот е рязко намален. А в ситуация на спиране на електрозахранването домът изобщо остава без вода.

За да се намали износването на помпите и да се защити къщата в случай на аварии в електрическите мрежи, във водоснабдителната система на къщата е включено допълнително устройство за съхранение. Това може да бъде резервоар за вода на тавана, от който водата тече към водопроводните инсталации чрез гравитация или хидравличен акумулатор, който изкуствено поддържа налягането в мрежата (известен също като мембранен резервоар или хидравличен резервоар).

И в двата случая помпата се включва, за да образува запас от вода в контейнера. Само във втория случай резервът се създава автоматично от система за управление въз основа на параметрите на налягането. В същото време резервоарът за съхранение ви позволява да създадете резерв за вода в случай на прекъсване на захранването, а система с хидравличен резервоар без електричество изобщо няма да работи.

Въпреки това, когато е напълнен, резервоарът е доста тежък и, когато е монтиран на тавана, изисква укрепване на тавана и топлоизолация.

Вариантът с мембранен резервоар е по-удобен и практичен. Принципът на работа на водоснабдителната система с такава помпена станция се основава на изкуствено поддържане на налягането на водата в тръбите. Самата помпа, изпомпваща вода от водоприемника, се включва само за пълнене на резервоара. След това се подава към системата с помощта на сгъстен въздух.

Хидравличната помпа на помпената станция, монтирана в сутерена, работи на засмукване, което позволява да се използва само в плитки водоносни хоризонти или с кладенци с естествено водно налягане

За разлика от варианта с разширителен съд, хидропневматичната инсталация е по-компактна. Освен това използването на хидравличен акумулатор от мембранен тип гарантира липсата на воден чук в мрежата и постоянно налягане във водопроводните тръби, а също така опростява поддръжката на водоснабдителната система за потребителите в частен дом.

Единственият недостатък на помпените станции с хидравлични акумулатори е тяхната енергийна зависимост. Резервоарът за съхранение на вода често е малък, 25–50 литра. Помпата трябва да се включва често, за да се напълни, а когато светлините изгаснат, резервът от вода не стига много дълго. За да се премахнат подобни ситуации, препоръчително е да се запасите с автономен генератор.

Изводи и полезно видео по темата

Видео #1. От какви дълбочини може помпено оборудване да вдигне вода?

Видео #2. Как сами да сглобите помпена станция от битова центробежна помпа:

Видео #3. Всичко за принципа на работа на хидравличния акумулатор, включен в помпената станция:

Автоматичните автономни системи за водоснабдяване позволяват, когато живеете в селска къща, да не се притеснявате да носите вода в кофи. Благодарение на простия си дизайн, помпените станции са лесни за инсталиране и поддръжка.

Почти всеки може да ги инсталира. За щастие има много конфигурации на помпено оборудване от различни видове с хидравлични акумулатори, за всяка вила може да се избере оптималното решение.

Искате ли да споделите собствения си опит в използването на помпена станция, имате въпроси или сте намерили недостатъци в статията? Моля, напишете коментари в блока по-долу.