Насосы для водоснабжения

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

О насосах для систем отопления вы сможете прочитать в
статье "Отопление от А до Я", которая будет опубликована в августовском и сентябрьском номерах нашего журнала.

В данной же публикации будут рассмотрены несколько видов насосов, которые обеспечат подачу воды в дом, помогут полить участок, наполнить бассейн или откачать воду, внезапно появившуюся в подвале. То есть, тема этой статьи - насосы 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 залегания воды. В случае если глубина до зеркала воды небольшая (до 8 метров), то наиболее простым и удобным способом ее подъема будет установка самовсасывающего насоса.

Самовсасывающие насосы и насосные станции

Самовсасывающие насосы бывают нескольких типов. Некоторые из них имеют встроенный эжектор и за счет разряжения в нем обеспечивают подъем (всасывание) воды.

Эжекторные насосы создают некоторый шум и, поэтому, если они используются для подачи воды в дом, то обычно устанавливаются вне жилого здания, в техническом помещении. Также эти насосы очень удобны для полива вашего сада и огорода.

В другом типе самовсасывающих насосов эжектор отсутствует, а всасывание воды осуществляется благодаря специальной многоступенчатой конструкции гидравлической части, в результате чего достигается практически бесшумная работа.

Если вы собираетесь использовать самовсасывающий насос для водоснабжения здания, то возможны два основных пути. В случае, когда в вашем доме уже установлен накопительный бак, и для пользования душем или мытья посуды вам просто надо его наполнить водой, то самовсасывающий насос очень хорошо подойдет для этой цели.

Важно не забыть установить в вашем баке датчик, отслеживающий уровень воды и отключающий насос до того, как ваш бак переполнится. Этот же датчик должен выдавать сигнал насосу о включении, когда уровень жидкости в баке упадет.

У такой системы есть несколько минусов: вода из бака к потребителю идет самотеком и, соответственно, давление воды оказывается невысоким;

нужно специальное место на чердаке и дополнительная трубная разводка к баку и от бака ко всем водонагревательным и сантехническим приборам;

требуется очень внимательное отношение к автоматике, отвечающей за отключение насоса в случае переполнения 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, лишенный всех вышеперечисленных недостатков. Это использование насоса совместно с мембранным напорным баком.

Самовсасывающий насос, установленный на мембранный бак и снабженный реле давления принято называть насосной станцией.

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 просто к вам будет поступать вода из бака. И только когда достигнут нижний предел давления, заданный на реле, произойдет новое включения 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.

Немаловажен и тот факт, что насосные станции достаточно компактны, легки и мобильны. Масса большинства насосных станций колеблется в районе 30 кг, то есть 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 (м3/час). 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 м3/час и максимальный напор 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.
Единственное условие, чтобы вода в колодце не заканчивалась.

Если такое возможно, то обязательно надо предусмотреть защиту от "сухого хода". Как это лучше сделать, будет подробно рассказано чуть ниже.

В случае же, когда планируется использовать насосную станцию круглогодично, 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 насосной станцией, выбор, установка и подключение скважинного насоса дело гораздо более сложное и серьезное.

Да и цены на качественные западноевропейские скважинные насосы в 2 - 3 раза выше стоимости насосной станции. И это без учета затрат на монтаж и на бурение. Высокая стоимость этого типа насосов обусловлена тем, что они при собственном маленьком диаметре должны обеспечивать высокий напор.

Для решения такой технически сложной задачи конструкторам приходится прибегать к сложным техническим решениям, например, создавать многоступенчатую систему всасывания, что естественно приводит к удорожанию аппарата.

Основное отличие колодезного насоса от скважинного в том, что он имеет внутреннюю рубашку охлаждения двигателя и поэтому может быть помещен в колодец или скважину большого диаметра.

Колодезные, как и скважинные насосы, имеют форму цилиндра, но имеют больший диаметр, что позволяет им эффективнее использовать 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 может быть значительно больше диаметра насоса.

Как же правильно подобрать скважинный насос?

Существует достаточно простая формула, по которой можно ориентировочно определить требуемый напор насоса: H(треб.) = H(дин.) + H(дома) + H(нап.) + 20%, где: Hтреб. - требуемый напор, м, Hдин. - расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважине после включения насоса (обычно уровень воды при включении насоса падает на 3-8м), м, Hдома - расстояние от поверхности земли до верхней отметки подъема воды, 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 она очень сильно зависит от расстояния от дома до скважины.

Давайте рассмотрим выбор насоса на простом примере.
Допустим, заданы следующие условия: необходимое количество воды - 2 м3/час, динамический уровень воды - 61м, а самая верхняя точка водоразбора находится на третьем этаже (высота этажа 3м).

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 м3/час и напор 116,4 м) марка насоса. Может возникнуть и ситуация, когда вам надо подобрать насос под уже имеющуюся скважину.

В этом случае минимально допустимый диаметр насоса можно рассчитать по формуле: где D (насоса) - минимальный внутренний диаметр электродвигателя скважинного насоса, D (скважины) - диаметр скважины, Q - расчетный расход насоса, V - минимально допустимая скорость воды на поверхности электродвигателя.

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 не в коем случае не касался 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 десятидюймовые.

Практически всегда можно подобрать насос, который обеспечит оптимальное для вас количество воды, ведь номинальная производительность скважных насосов колеблется от 1 до 200 и более кубометров воды в час.

Хороший погружной 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 нужно стабильное напряжение в электросети. Максимально допустимое отклонение напряжения, заявленное большинством производителей, равно плюс-минус 5%. В описании насосных станций уже упоминалось о необходимости установки обратного клапана.

Он обязан присутствовать 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. Как результат - перегрев двигателя и выход насоса 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 в нижнее положение, размыкает цепь электропитания и отключает насос. При повышении уровня воды до нормального значения поплавок опять поднимется и, замкнув линию, включит 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 одним способом защиты насоса от "сухого хода" является устройство отслеживающее не уровень воды в колодце или скважине, а контролирующее прохождение воды через насос. Есть вода - насос работает, как только движение воды прекращается, это устройство останавливает его работу.

Бывают ситуации, когда требуется поднимать воду из колодца при постоянном или временном отсутствии электроэнергии. В этих случаях хорошо тем, у кого есть электрогенератор, а как быть людям, у которых его нет? Для решения этой проблемы рассмотрим еще один тип насосов.

Ручные насосы

Очевидно, что основными достоинствами ручных насосов является их полная независимость от электроэнергии и невысокая цена. Недостаток тоже "виден невооруженным глазом" - никто за вас воду качать не будет, и не затратив определенных физических усилий, воду из колодца или скважины не поднимешь. Количество фирм, представляющих ручные насосы на российском рынке незначительно.

Наверное, это можно объяснить не только относительно невысоким спросом, но и, опять же, как это на первый взгляд ни странно, достаточно низкой ценой.

Сумма этих двух фактором говорит о невысокой прибыльности этой позиции и, как следствие, небольшом предложении их на рынке. При этом, в определенных ситуациях, такие насосы могут стать для вас наилучшим выбором.

Кроме ситуаций с отсутствием электроэнергии такие насосы могут помочь в случае, когда уровень зеркала воды находится ниже 8 метров, а ваши финансовые средства не позволяют установить качественный, но дорогой скважинный насос.

Ручные насосы условно можно разделить на две группы: способные поднимать воду из колодца глубиной до 7 метров, обеспечивающие подъем воды из колодцев (скважин) глубиной в 15-30 метров.

Насосы первой группы обычно имеют вес до 20 кг и низкую стоимость. Они смогут помочь вам поднять порядка 25-40 литров воды в минуту.

Насосы второй группы крупнее, имеют высокую водоразборную колонку и весят порядка 25 кг, их стоимость несколько выше. При возможности подъема воды с глубины до 30 м, они имеют подачу того же порядка, что и ручные насосы первой группы, 20-40 л/мин.

Итак, с подачей воды в дом и на участок мы разобрались. Но иногда возникают ситуации, когда надо не подать воду в дом, а наоборот удалить ее из подвала помещения. Поэтому перейдем к рассмотрению еще одного полезного для загородного жителя типа насосов.

Погружные дренажные насосы

К сожалению, не так редко владельцы дач и загородных домов по весне, после таянья зимнего снега и осенью, при проливных дождях, сталкиваются с ситуацией, когда подвал или погреб загородного дома оказывается частично затоплен. Незаменимым помощником в этой ситуации является дренажный насос.

Бытовые дренажные насосы имеют совсем небольшой вес (от 4 кг) и потребляют совсем мало электроэнергии (от 0,3 кВт). Такое совсем небольшое и, что очень важно, достаточно недорогое устройство, способно откачивать порядка 5 кубометров воды в час на высоту до 4 метров.

Нередко вместе с грунтовой водой в подвал попадает значительное количество ила и грязи. Мероприятия по очистке помещения от подобного рода отложений достаточно трудоемки и совершенно не эстетичны. В этом случае оптимальным является выбор модели дренажного насоса, способной кроме откачивания воды позаботится 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.

Правда, насколько я знаю, такие насосы выпускаются только немецкой фирмой WILO. 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 откачена, что одновременно является защитой насоса и от работы на "сухом ходе".