Как подобрать насос для системы водоснабжения

Загородную жизнь современного человека невозможно представить без использования насосов. Циркуляционные заставляют двигаться теплоноситель по системе отопления, а насосы для водоснабжения обеспечивают питьевой водой или водой для бытовых нужд.

Поговорим о насосах, которые обеспечат подачу воды в дом, помогут полить участок, наполнить бассейн или пруд и откачать воду из подвала, т.е. о предназначенных для водоснабжения и отвода стоков.

Какие же бывают насосы и как не ошибиться в их выборе? Важнейшим фактором при выборе насоса для водоснабжения является глубина, с которой ему предстоит поднимать воду. Если расстояние до зеркала воды небольшое (до 8 метров), то самым простым и удобным способом ее подъема будет применение самовсасывающего насоса.

Поверхностные (самовсасывающие) насосы

Поверхностные насосы бывают нескольких типов. Некоторые имеют встроенный эжектор и за счет разрежения в нем обеспечивают подъем (всасывание) воды. Эжекторные насосы заметно шумят и, поэтому при использовании для подачи воды в дом их обычно устанавливают вне жилого здания, в техническом помещении. Эти насосы также очень удобны для полива сада и огорода либо для заполнения пруда и бассейна. В другом типе самовсасывающих насосов эжектора нет, а вода всасывается благодаря специальной многоступенчатой конструкции гидравлической части. Такие насосы работают практически бесшумно.

При водоснабжении здания возможны два основных пути применения самовсасывающего насоса. Во-первых, когда в доме уже имеется накопительный бак и для пользования душем или мытья посуды его просто надо наполнить водой. Важно не забыть установить в баке датчик, отслеживающий уровень воды и отключающий насос до того, как бак переполнится. Этот же датчик должен выдавать насосу сигнал о включении, когда уровень жидкости в баке упадет. У такой системы есть несколько минусов:

• вода из бака к потребителю идет самотеком, и соответственно напор воды оказывается невысоким
• нужно специальное место для бака на чердаке и дополнительная трубная разводка к баку и от него ко всем водонагревательным и сантехническим приборам
• необходимо очень внимательно следить за автоматикой, отвечающей за отключение насоса при переполнении бака. В случае отказа этой системы вы рискуете оказаться в залитом водой доме. Обычно для исключения затопления дома бак снабжается переливным патрубком, отводящим аварийный излишек воды из дома

Существует и второй, более предпочтительный вариант использования самовсасывающего насоса, свободный от всех вышеперечисленных недостатков. Это использование насоса совместно с мембранным напорным баком.

Автоматические насосные станции

Самовсасывающий насос, установленный на мембранный бак и снабженный реле давления, принято называть - автоматическая насосная станция. Мембранный бак представляет из себя герметичный металлический сосуд, разделенный на две части мембраной. Одна часть бака заполнена воздухом под давлением, а во вторую насос закачивает воду. На реле задается верхний предел давления, до которого сжимается воздух в мембранном баке и соответственно вода в системе водоснабжения. Как только установленное давление достигнуто, насос отключается. Теперь вы можете использовать воду, накопленную в мембранном баке. Если расход воды небольшой, то насос каждый раз включаться не будет, а вода просто будет поступать из бака. И только когда давление опустится до нижнего предела, заданного на реле, произойдет новое включение насоса. Таким образом, использование самовсасывающего насоса совместно с мембранным баком имеет следующие преимущества:

• в системе водоснабжения создается давление, необходимое для работы многих водонагревательных приборов
• сокращается количество включений-выключений насоса и тем самым продлевается срок его службы
• мембранный бак создает запас в несколько десятков литров воды и в случае отключения электроэнергии вы можете беспрепятственно этой водой воспользоваться
• нет необходимости устанавливать накопительную емкость на чердаке здания

Немаловажно и то, что насосные станции достаточно компактны, легки и мобильны. Масса большинства насосных станций колеблется в районе 30 кг, т.е. ее вполне может переносить один человек.

При установке насосной станции надо не забыть, что на шланге, опускаемом в колодец, обязательно должен быть установлен обратный клапан, предотвращающий «уход» воды из системы обратно в колодец при отключении насоса.

Важнейшим параметром, характеризующим насосную станцию, является ее номинальная подача, измеряемая в м^3/ч. Эта цифра говорит о том, сколько воды вы сможете получить за определенный промежуток времени с помощью такой станции. Большинство моделей, представленных на рынке, имеет максимальную подачу в пределах 3-8 м^3/ч и максимальный напор, позволяющий поднять воду на высоту от 40 до 55 м.

Как уже упоминалось выше, насосные станции можно расположить как в доме, так и за его пределами. Если вы собираетесь использовать насос только в теплое время года, то проблем с установкой возникать не должно. Достаточно подключить насос к электрической сети, опустить шланг в колодец и подсоединить напорный патрубок к водопроводной сети. Произведя эти несложные операции, вы сможете без головной боли перемещать воду из колодца внутрь дома.

В случае же, когда насосная станция должна работать круглый год, потребуются достаточно серьезные подготовительные работы. Станцию надо будет установить в теплом помещении, а трубу от колодца до дома обязательно утеплить или проложить в земле ниже уровня промерзания. Во избежание замерзания воды в шланге колодец тоже придется утеплить.

Если в районе вашего загородного дома уровень залегания воды ниже 8 метров или качество воды на этом уровне не устраивает, то в любом случае обычные насосные станции помочь вам не смогут и надо будет рассмотреть другие варианты.

В этой ситуации можно воспользоваться погружным скважинным или колодезным насосом.

Скважинные и колодезные насосы

По сравнению с насосными станциями выбор, установка и подключение насоса для скважин - дело гораздо более сложное и серьезное. Да и цены на качественные западноевропейские скважинные насосы в два-три раза выше. И это без учета затрат на монтаж и на бурение. Высокая стоимость насосов такого типа обусловлена тем, что они при собственном маленьком диаметре должны обеспечивать высокий напор. Для решения столь непростой задачи конструкторам приходится прибегать к сложным техническим решениям, например, создавать многоступенчатую систему всасывания, что естественно приводит к удорожанию аппарата.

Колодезный насос отличается от скважинного тем, что имеет внутреннюю рубашку охлаждения двигателя и поэтому может быть помещен в колодец или скважину большого диаметра. Насосы и того и другого типа имеют форму цилиндра, но колодезные обладают большим диаметром, чем скважинные, и потому эффективнее используют возможности двигателя. Такие насосы отличаются повышенной производительностью и меньшей стоимостью при той же потребляемой мощности и напоре, что и у скважинных насосов.

В отличие от колодезного, охлаждение электродвигателя скважинного насоса осуществляется потоком поднимаемой воды. Поэтому для каждого скважинного насоса в технической документации обязательно указывается минимально допустимая скорость движения воды. Вот почему при использовании скважинных насосов так важен диаметр скважины, который не должен быть значительно больше диаметра насоса.

Как же правильно подобрать скважинный насос? Существует достаточно простая формула, по которой можно ориентировочно определить требуемый напор насоса:

Hтреб = Hдин + Hдома + Hнап + 20%,

где Hтреб - требуемый напор, м; Hдин - динамический уровень воды, т.е. расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважине после включения насоса (обычно уровень воды при включении насоса падает на 3-8 м), м; Hдома - расстояние от поверхности земли до верхней отметки подъема воды в доме; Hнап - давление, обеспечивающее напор в системе водоснабжения (обычно 1-3 атм., т.е. 10-30 метров водяного столба), м.

20% прибавляется для учета сопротивления в трубопроводе. Понятно, что эта цифра ориентировочная и сильно зависит от расстояния от дома до скважины. Рассмотрим выбор насоса на простом примере. Допустим, заданы следующие условия: необходимая подача воды—2 м^3 ч, динамический уровень воды—61 м, а самая верхняя точка водоразбора находится на третьем этаже (высота этажа 3 м).

Тогда получаем:

Hтреб = (61+6+30) х 1,2 = 116,4 м

Далее берутся характеристики насосов и по графику, связывающему напор и расход, подбирается ближайшая к требуемым параметрам (расход 2 м^3 ч и напор 116,4 м) марка насоса.

Значительно расширяет область применения скважинного насоса возможность его горизонтального монтажа. В тех случаях, когда забор воды осуществляется из озера или реки, которые находятся на значительном удалении от дома, и требуется большой напор, можно применить скважинный насос, поместив его предварительно в охлаждающий кожух.

Кроме того, насос должен быть закреплен вдоль оси кожуха, и ни в коем случае не касаться его стенок, так как в этом случае нарушится охлаждение электродвигателя. На российском рынке предлагается очень большое количество хороших европейских насосов самой разной мощности и размера. Есть насосы малого диаметра, равного 3 дюймам, есть и 10-дюймовые.

Практически всегда можно подобрать насос, который обеспечит оптимальное для вас количество воды, ведь номинальная производительность скважинных насосов колеблется от одного до 200 и более кубометров воды в час.

Хороший скважинный насос - это технически сложное и, как следствие, достаточно «капризное» устройство. Он готов обеспечивать отличную работу, но и отношения к себе требует внимательного. Для его нормальной работы необходимо стабильное напряжение в электросети. Максимально допустимое отклонение напряжения, заявленное большинством производителей, равно ± 5%.

В описании насосных станций уже упоминалось о необходимости установки обратного клапана. Он требуется и при использовании скважинных насосов, чтобы вода не ушла обратно в скважину при отключении насоса.

Надо отметить, что как для насосных станций, так и для скважинных насосов очень важна их защита от "сухого хода". "Сухой ход" возникает в ситуации, когда уровень воды в колодце или скважине падает ниже критического и всасывающий патрубок (шланг) оказывается выше этого уровня. В результате перегревается двигатель и насос выходит из строя. Чтобы избежать этого, существует несколько способов защиты насоса. Можно использовать поплавковую систему. Схема работы в этом случае достаточно проста. При падении уровня воды поплавок опускается вместе с ним, размыкает цепь электропитания и отключает насос. При повышении уровня воды до нормального значения поплавок опять поднимется и, замкнув линию, включает насос.

Аналогично работает и защита насоса с помощью опущенных в воду двух специальных электродов (датчиков уровня), соединенных с защитным устройством. Если нижний электрод оказался выше уровня воды, то происходит отключение насоса, и наоборот, когда вода достигнет уровня верхнего электрода, защитное устройство включит насос.

Еще один способ защиты насоса от "сухого хода" - применение устройства, отслеживающего не уровень воды в колодце или скважине, а прохождение воды через насос. Есть вода - насос работает, как только движение воды прекращается, устройство останавливает его работу.

Бывают ситуации, когда требуется поднимать воду из колодца при постоянном или временном отсутствии электроэнергии. Хорошо, если у вас есть электрогенератор, а если нет? Для решения этой проблемы рассмотрим еще один тип насосов.

Погружные дренажные насосы

К сожалению, не так редко по весне, после таянья зимнего снега, и осенью, при проливных дождях, подвал или погреб загородного дома оказывается частично затоплен. Незаменимым помощником в таком случае является погружной дренажный насос. Бытовые дренажные насосы имеют небольшой вес (от 4 кг) и потребляют очень мало электроэнергии (от 0,3 кВт). Такое небольшое и, что очень важно, совсем недорогое устройство, способно откачивать порядка 5 кубометров воды в час с глубины до 4 м.

Нередко вместе с грунтовой водой в подвал попадает много ила и грязи. Для трудоемких мероприятий по очистке помещения от подобных отложений оптимальным является выбор модели дренажного насоса, способной кроме откачивания воды позаботиться и об очистке дна затопленного помещения. Работа такого насоса построена следующим образом. Часть откачиваемой насосом воды выбрасывается под давлением обратно. В результате возникающего воздействия происходит отслоение и отделение осадка от дна. Образовавшаяся смесь воды и грязи вновь засасывается насосом и удаляется из помещения.

Часто бытовые дренажные насосы уже укомплектованы поплавком для включения насоса в зависимости от уровня воды. Поплавковый выключатель подаст сигнал на включение насоса в случае заполнения подвала водой и отключит насос после того, как вся вода будет откачана, что одновременно является защитой насоса и от работы на "сухом ходе".