Все более популярными средствами подачи воды становятся насосные станции водоснабжения – для частного дома это, пожалуй, самое рациональное решение. Их установка гарантирует подачу к любой из домашних точек водозабора. Источник также может быть практически любым: искусственным (колодец, скважина) или естественным (река, пруд, озеро, родник).
Вода может быть подана как к традиционным накопительным резервуарам, так и для обеспечения обычных точек потребления – кранов, газовых колонок, смесителей, унитазов и т.д.
Почему насосная станция?
Сравнение насосных станций водоснабжения и других видов аппаратуры для подъема воды и подачи ее к дому показывает, в чем причина этой популярности. Поскольку чаще всего предполагается использование для снабжения водой колодца или скважины, чтобы поднять воду и подать ее в дом, нужно соответствующее оборудование. Применение водяного расширительного бака, из которого вода к потребителям поступает самотеком, – простая и давно уже применяющаяся схема. Контроль уровня в баке регулируется поплавковым клапаном. Основные недостатки этой системы:
- Чердак часто не пригоден для размещения бака, а строительство эстакады – занятие и непростое, и недешевое.
- Опасность подтопления в результате несрабатывания поплавкового клапана.
Еще одна традиционная возможность – использовать скважинный погружной насос. Как только на какой-нибудь точке потребления воды начинается ее расход, насос включается и производит ее подкачку. При понижении уровня воды в источнике водоснабжения или перебоях электроснабжения потребитель остается без воды. Насосная станция для скважины или другого источника водоснабжения, объединяющая насос со специальной емкостью для создания резервного запаса воды, способна обеспечить бесперебойное водоснабжение.
При возникновении ситуации, связанной с невозможностью подачи от источника в водопровод, установка автоматически подключает к системе водоснабжения эту резервную емкость (гидроаккумулятор).
Очень важно и то, что насос, входящий в состав такой станции, является не погружным, а поверхностным. Благодаря этому им могут обслуживаться скважины с малым диаметром – достаточно, если в ее отверстие можно опустить дюймовый шланг с обратным клапаном. Создание узкой скважины-иглы значительно дешевле и проще, чем бурение капитальной скважины с большим диаметром ствола. Для полива и водоснабжения пары точек водозабора ее вполне достаточно. Имеются у насосных станций и свои недостатки:
- Установка насосных станций допустима только в отапливаемых помещениях.
- Эти агрегаты нуждаются в постоянном обслуживании: контроле уровня давления и корректности работы автоматики, а также чистке обратного клапана и накопительного резервуара.
- Относительно малый объем, накапливаемый в гидроаккумуляторе и доступный в случае перебоев с электроснабжением. Обычно он не превышает нескольких десятков литров.
- Насосная станция не в состоянии обслуживать скважины с небольшим дебитом.
- Относительно высокая стоимость.
Как устроены и как работают насосные станции
Как уже упоминалось, в насосных станциях роль накопительного бака играет гидроаккумулятор, представляющий собой сравнительно небольшую емкость. Он разделен эластичной мембраной на 2 части, в одной из которых находится вода, а во второй – воздух, играющий роль амортизатора. При увеличении объема воды в баке воздух сжимается, его давление возрастает, а вместе с ним увеличивается и давление. Это давление передается в систему водоснабжения и может поддерживаться на необходимом уровне, независимо от местонахождения гидроаккумулятора и расстояния от источника.
Специальный датчик следит за величиной давления в баке. Датчик включает насос при уменьшении давления до заданной минимальной величины и отключает при его возрастании до некоторого максимального значения. Чем выше расход воды в системе, тем большим должен быть объем бака. Если этот объем достаточен, включение насоса происходит достаточно редко. У наиболее распространенных моделей объем бака 18-55 л. При подъеме воды из колодца или скважины основными проблемами становятся трудности, связанные с глубиной, на которой залегают грунтовые воды.
При ее значении порядка 5-7 м все просто – справится любой насос. Если глубина залегания больше, начинаются проблемы. Решить их можно тремя способами:
- Использование погружного насоса. Для насосной станции это неприемлемо – насос должен находиться на поверхности.
- Увеличение мощности и прочности оборудования. При этом его масса, габариты, а также количество потребляемой энергии возрастают до недопустимых значений.
- Использование эжекторов.
Именно поэтому водоснабжение частных домов насосными станциями при больших глубинах осуществляется по третьему варианту – с использованием эжекторов. Работа этого устройства основана на законе Бернулли – в струе жидкости или газа давление тем меньше, чем больше ее скорость, то есть в местах сужения.
Как работает эжектор
Часть воды, поднятой на поверхность, поступает обратно к эжектору, включенному в состав трубопровода и находящемуся вблизи поверхности воды. Она вырывается из сужающегося сопла с очень большой скоростью, направленной вверх, благодаря чему наблюдаются следующие явления:
- Благодаря пониженному давлению в движущейся с большой скоростью струе в нее втягивается вода из водоносного слоя.
- Движущаяся вода передает часть своей кинетической энергии неподвижной, благодаря чему насос поднимает жидкость с больших глубин при сравнительно небольших затратах энергии.
Используя регулирующий вентиль, объем возвращающейся к эжектору жидкости можно менять, осуществляя тем самым регулировку эффективности работы всей системы. Остается выбрать не задействованную в процессе рециркуляции часть воды и направить ее к расположенным в частном доме водозаборным точкам. Результат применения эжекторной системы – можно обойтись менее мощным двигателем, менее массивной насосной частью, сэкономить электроэнергию. Подключить эжектор к насосной станции можно двумя способами:
- Встроенный эжектор, являющийся конструктивной частью насоса, благодаря чему уменьшаются габариты установки. Основной недостаток – довольно высокий уровень шума. По этой причине в частном доме для такой станции лучше выделить отдельное подсобное помещение.
- Выносной эжектор, выполненный в виде отдельного внешнего узла, для которого устанавливают дополнительный бак, в котором создается необходимый напор. В скважину опускаются две трубы: по одной вода поднимается, а по второй поступает вниз к эжектору. При этом понижается КПД установки, но зато уменьшается шум, а воду можно поднимать с глубин до 50 м.
Подключение насосной станции к скважине или колодцу в этих двух случаях отличается мало. Для системы, использующей внешний эжектор, необходима прокладка дополнительной трубы, соединяющей напорную линию с эжектором.
Какую насосную станцию выбрать
Важнейшие параметры, характеризующие работу насосной станции:
- развиваемая мощность;
- производительность;
- емкость накопительного бака;
- глубина водозабора.
Чаще всего бытовая насосная станция оборудуется насосными агрегатами, имеющими мощность порядка 600-1500 Вт.
Ее выбирают, учитывая число точек водозабора, расстояния между насосом и источником воды, дебит этого источника. С мощностью напрямую связана и производительность установки. Ориентировочно для частного дома она должна составлять 3000-6000, а для дачи – 600-1000 л/час. Не следует гнаться за мощностью – ее чрезмерное значение может привести к заиливанию скважины. Потребности семьи из 3-4 человек вполне обеспечит станция, дающая 4000 л воды в час с объемом гидроаккумулятора порядка 20-25 л. При частых перебоях с электроснабжением объем накопительного бака лучше увеличить.
Не следует приобретать насосную станцию для полива огорода – при частых включениях довольно дорогое оборудование преждевременно выходит из строя. Для этих нужд лучше установить недорогой насос. Если обобщить все сказанное выше, выводы будут выглядеть следующим образом:
- Для глубинной скважины лучше установить насос, содержащий встроенный эжектор и выносную насосную станцию. Такой комплект может поднимать значительные объемы воды с больших глубин без ее загрязнений.
- При большой высоте подъема, но относительно малом потреблении воды наиболее подходящий комплект – насос, выносной эжектор и гидроаккумулятор. Он практически не шумит, поэтому может быть установлен прямо в доме.
- При малой высоте подъема хватит насоса без эжектора. Хороший вариант для водоснабжения дачи.
- При правильном выборе и установке насосной станции система водоснабжения будет работать надежно и эффективно.
