Автоматическая насосная станция

В предыдущих статьях мы разбирали принцип работы водопровода, основные сведения о существующих насосах. В этой статье поговорим об устройстве насосной станции на основе центробежного всасывающего насоса.

Итак, основными составными частями таких автоатических насосных станций являются:

1. Центробежный насос
2. Мембранный бак аквааккумулятор
3. Автоматическое реле давления
4. Манометр
5. Обратный клапан большого диаметра
6. Некоторое количество труб и гибких подводок
7. Реле сухого хода (по желанию)
8. Автоматика измерения уровня воды (поплавок или что-нибудь электронное или самодельное, тоже по желанию)

Рассмотрим эти составные части отдельно, а в конце статьи я скажу пару слов о готовых, собранных насосных станциях.

Центробежный насос

Может быть большим и мощным или маленьким и маломощным. Оба типа насосов могут развивать давление от трех до пяти атмосфер. В чем же разница? Разница в производительности. Производительность измеряется в литрах в минуту. Для определения нужной вам производительности посчитайте количество точек разбора воды, которые должны или могут работать одновременно. Например, раковина в кухне (бабуля готовит завтрак), раковина на втором этаже (супруга умывается) и душ на первом этаже (ребенок решил помыться). Добавим для ровного счета парочку унитазов. Складываем все точки разбора вместе. Получается 5 точек. Помножаем на 10, это максимальный расход одной точкой в минуту, и получаем 50 литров в минуту. Давление, которое нам хочется получить, примем равным 3.5 атмосферы. Чтобы мотор мог легко этого давления достигать, нам нужно искать насос с максимальным давлением 5-6 атмосфер (50-60 метров подъема водяного столба). Пользуясь этими данными, мы и идем покупать центробежный насос. Забегая вперед, скажу, что такой насос купить очень легко. Мощность его близка к максимальной для частного строительства и составляет 1000 или 1100 ватт. Однако, можно найти насос с такими характеристиками мощностью всего 750 ватт. Ищите! Это возможно. Я, лично, нашел.

Придя в магазин за насосом, мы увидим огромное их разнообразие. И вот тут мы поймем, что проблемы начинаются там, где есть выбор. Выбор дал нам бог, чтобы испытать нас! Давайте попробуем разобраться в разнообразии насосов. Моторы таких насосов везде одинаковые. К мотору подсоединена часть, которая не знаю как называется, поэтому давайте назовем ее центробежной частью. Вот в этой центробежной части все дело. Она бывает из разных материалов. Именно материал центробежной части влияет на цену центробежного насоса. Самые дорогие центробежные части сделаны, конечно, из нержавеющей стали. Самые дешевые из чугуна. Пластиковые занимают промежуточное положение. Какой нам нужен? Да любой! Помним только, что насосы с пластиковыми частями, в принципе, должны быть легче, а значит, более эффективны, а насосы с деталями из нержавеющей стали могут быть предназначены для перекачки не только обычной бытовой воды, но еще горячей воды и разных химических веществ. Нужно вам это? Однако, не спешите делать выбор в сторону самых дешевых моделей. Скажу на своем опыте. Если вещь дешевая - в ней дешево все. А если дорогая - то в ней все очень и очень качественно. Поэтому лично я, либо беру самый дорогой в пределах разумного, либо беру крепкого ценового середняка с учетом престижности фирмы. Фирмы бывают разные. Из иностранных немецкие дороже. Я имею в виду "Алко" и "Грюндфос". Итальянские дешевле, хотя и не всегда. Это "Ночи", "Педролло", "Калпеда". Есть еще английские. Они обычно покрашены в ярко красный цвет с черной пластиковой центробежной частью. Есть и другие, менее популярные. Большой выбор отечественных моделей. Смотрите, выбирайте.

Ну, надеюсь, что мотор мы купили. Переходим к остальным частям. Самая габаритная ...

Давайте разберем его устройство, поскольку вопросы были. Мембранный бак состоит из металлического корпуса и колбы из пищевой резины. Колба, обычно, вставляется в бак с торца и крепится фланцем с впускным патрубком. На противоположной стороне металлического корпуса расположен автомобильный ниппель, через который накачивается воздух. Как видно из схемы, воздух накачивается, как раз, в пространство между корпусом и колбой. Воздух, как вы уже поняли, находится под давлением. Когда в колбе нет воды, она сжата и сплющена давлением воздуха.

Первый этап
Это этап создания давления в водопроводе. Мы включаем насос и в колбу начинает поступать вода. При этом колба расправляется и начинает сжимать воздух. По мере накачки воды, сопротивление воздуха становится все больше и больше. В определенный момент давление воздуха на колбу с водой достигает нужной нам величины, и мы прекращаем подачу в колбу воды. Давление в водопроводе создано.

Второй этап
Мы открываем водопроводный кран и воздух начинает выталкивать воду из колбы. Колба "сдувается". В процессе этого "сдутия", нужно опять включать насос для подачи в водопровод очередной порции воды. Однако, давайте, для полного понимания, повнимательнее посмотрим на процесс выдавливания воды из нашей колбы. Нам нужно включить насос не тогда, когда колба станет пустой, ведь тогда давление воды станет ноль, а когда давление в водопроводе опустится до определенной величины. С другой стороны, нам хочется, чтобы и в колбе при этом оставалось воды поменьше. Именно для этого мы и задаем начальное давление воздуха на 1 или 2 десятые атмосферы ниже, чем давление включения насоса.

1. Корпус
2. Колба
3. Воздушный ниппель
4. Впускной патрубок
5. Выход воды, возможно к следующему баку
6. Вход воды из насоса или предыдущего бака

Эти баки бывают емкостью от 25 до 500 литров. Самый маленький, 25-ти литровый, служит, практически, только для предотвращения акваударов при включении насоса. Не забывайте, что рабочая емкость бака составляет меньше половины его номинального объема. Так что в 25-ти литровом баке у нас будет накапливаться всего 10 литров воды. Это, в свою очередь, означает, что мотор будет включаться и выключаться довольно часто. Частое включение и выключение мотора чревато его быстрым выходом из строя. Читайте инструкции к насосу. Там обязательно сказано о его работе в старт-стопном режиме. Ставить большой бак тоже может быть затруднительно. Его банально может быть некуда поставить. Хоть можно жить и с маленьким бачком, на моем опыте достаточным объемом мембранного бака является 50 литров. 100 литров уже дадут вам свободу использования воды при выключении электричества. И так далее... Здесь мы ориентируемся на свободное место и возможности кошелька.

Мембранные баки можно соединять параллельно. Это удобно. Вот я по бедности сначала купил бак на 25 литров, потом подкупил к нему 60-ти литровый и в итоге получился эквивалент 85-ти литрового бака. Такое подключение может выглядеть так:

Мембранные баки следует устанавливать в доступности. Их регулярно, примерно раз в год, следует подкачивать автомобильным насосом.

Так что же произойдет, если весь воздух из вашего бака выйдет? У меня так один раз было. Выяснилось, что конкретно в моем водопроводе ничего особо страшного не произошло. Насос включался и выключался, как если бы воздух в баке был. Правда, он включался на очень короткое время. Стрелка манометра просто подскакивала с 2,5 атмосфер (давление включения насоса в моей системе) до 4-х, это, как вы понимаете, давление отключения. После отключения насоса по дому расходился такой характерный камертонный звон, который не утихал 2 или даже 3 минуты. Во как интересно! Нет, правда, никакой гарантии, что у вас будут те же симптомы, и я, кроме того, не советую делать такие опыты.

И последнее. К приличному мембранному баку дается инструкция, где на ломаном русском языке описываются основные тонкости его использования, подключения и подкачки.

Этот блок представляет собой маленькую коробочку со штуцером диаметром одна четверть дюйма, для подключения его к водопроводу. Все, что нужно сделать это привернуть этот блок автоматики к трубе, чтобы в него поступала вода. Затем мы открываем верхнюю пластмассовую крышку и присоединяем провода. С электрической точки зрения этот блок ставится точно так же, как обычный выключатель. Делаем примерно так, как на схеме.

Внимание! Следует все делать по инструкции, а не по моим схемам. То, что я пишу, является вещами во многом художественными, а не научными, и они никак не могут тягаться с инструкциями (как и инструкции с моими текстами). Вот, например, при подключении насоса и блока автоматики нужно не забыть про заземление. В инструкции про это обязательно написано.

Справедливости ради, стоит отметить, что автоматикой называются значительно более сложные устройства, но поскольку последние применяются, в основном, для огородных целей, а слово "автоматика" мне очень нравится, я и дальше буду употреблять его в отношении описываемого реле давления.

Все! Блок готов к работе. На заводе он уже настроен на определенное давление включения и выключения. Это давление указано либо в инструкции к блоку, либо на его коробочке. Оно обычно очень мало и нас не устроит. Однако, оставим пока процесс настройки до этапа, когда все будет готово к включению.

В качестве примечания замечу, что существует рекомендованное расстояние, на котором должен располагаться блок автоматики по отношению к мембранному баку или насосу. Это расстояние следует соблюдать в целях включения и выключения насоса именно на том давлении, на каком надо. Еще замечу, что в качестве аксессуара для создания насосных станций в продаже имеются так называемые елочки, то есть, специальным образом отштампованные отрезки дюймовой трубы с нужным количеством резьбовых отверстий. Там есть входное и выходное отверстие, отверстия для подсоединения мембранного бака, патрубок для блока автоматики и манометра. Мелочь, а приятно.

Последние штрихи

Что нам остается? Нам остается собрать наш насос и дать ему доступ к воде, которую он будет всасывать. Всасывающая магистраль нашего мощного насоса будет как минимум диаметром дюйм с четвертью. Этот размер следует соблюдать. Уменьшение впускного диаметра не сломает нам насос, но ограничит его производительность. А если производительность нашей системы будет ограничена, тогда зачем мы купили такой мощный насос?

Обратный клапан ставим либо на самом конце всасывающей трубы, либо как можно ближе к соединению всасывающей трубы с водяной магистралью.

Что у нас осталось? Манометр! Штука полезная. Необходима для настройки нашей автоматики. Пренебрегать ею не стоит. Когда будете покупать смотрите внимательно! Не купите манометр с маленьким пределом измерения. Выбирайте такой, чтобы рабочий диапазон давления (2-4 атмосферы) были, как можно, ближе к середине шкалы.

Пуск насосной станции в эксплуатацию

Теперь, когда все собрано, можно приступить к пуску насосной станции в эксплуатацию. Для начала нужно убедиться, что всасывающая труба и прикрученный к ней обратный клапан находится под водой. Отворачиваем на насосе соответствующую гайку и наливаем в него воду через лейку. Наливаем, пока не зальем полностью. Через специальное отверстие в насосе заливать очень муторно. Я предлагаю сделать следующим образом. Соединить выходной патрубок насоса и водопровод с помощью разъемного соединения, известного в простонародье как "американка". Далее "разнять" две части американки и заливать насос прямо в выпускной патрубок. Поскольку он имеет значительный диаметр, дело у вас пойдет веселее.

Все. Убедимся, что выходные краны закрыты и включаем напряжение. Насос некоторое время работает и останавливается. Смотрим на манометр. Отмечаем давление в нашем водопроводе. Открываем кран и следим, как давление уменьшается. На какой-то отметке насос опять начнет качать воду. Наш водопровод готов. Конечно, не все так просто. Возможно, вы обнаружите где-нибудь течь или какую-нибудь неисправность, но это уже материал для будущих статей.

Будьте осторожны, открывая краны смесителей. Я рекомендую открывать их очень на малую величину, до появления тихого шипения воздуха и оставить пока вода не подойдет к крану, заполняя все трубы. Это может занять значительное время, но я все равно не рекомендую открывать краны на полную катушку из-за опасности акваударов.

Если вас не устраивает давление включения и выключения вашего насоса, то не беспокойтесь. Оба этих давления регулируются. Читайте инструкцию к блоку. Для краткости скажу, что делается это винтами на штоках с большой и малой пружинами (см. блок автоматики со снятой крышкой).

О готовых собранных насосных станциях. В продаже есть готовые, собранные насосные станции. Хотите - купите такую. Однако, я думаю, что они созданы не для домов, а, скажем, для каких-то мобильных решений. Такую станцию удобно загрузить в машину, отвезти на точку, там поработать, перевезти на другую точку и так далее. В готовых станциях уже есть баки и они не большие. Добавить туда бак большего объема - сложно. Ну и т.д. Можно ли в актив таких станций записать тот факт, что все уже собрано? Это тоже сомнительно. Все равно вам придется приворачивать впускную и выпускную трубы, так что мы экономим всего 3 резьбовых соединения, два из которых выполнены гибкой подводкой. Так что я рекомендую покупать детали, сообразуясь с вашим конкретным интерьером, и собирать все самостоятельно.