Принцип работы насосной станции. Механизм работы станции с гидроаккумулятором

Принцип работы насосной станции. Механизм работы станции с гидроаккумулятором

Принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором имеет некоторые сходства с описанной выше конструкцией, но с некоторыми изменениями. По такому принципу организована работа всех современных станций. Вместо накопителя в этом случае используется гидроаккумулятор, который являет собой герметичную емкость, поделенную на две зоны посредством эластичной мембраны. Причем в первую полость закачивается воздух, а во вторую – вода.

Так схематически можно изобразить принцип работы НС

В конечном результате, чем выше уровень воды во второй полости, тем выше давление на выходе накопительного бака (воздушная масса за эластичной мембранной становится плотнее, за счет чего срабатывает как амортизатор). Из этого становится понятно, что насосная станция с гидроаккумулятором позволяет регулировать давление в системе даже тогда, когда аккумуляторный блок находится в подвале дома. Напор в водопроводе будет обеспечиваться за счет сжатого воздуха, которые давит на мембрану.

Наполнение гидроаккумулятора контролируется особым датчиком давления, посредством которого включается и выключается насосная установка. Такая конструктивная особенность позволяет исключить саму возможность образования протечек вследствие переполнения накопительного бака.

Но при этом, устройство и принцип работы гидроаккумуляторной насосной станции характеризуется и некоторыми недостатками. Один из самых больших минусов таких систем является небольшой объем запасаемой жидкости. В среднем, такой аккумулятор способен вместить порядка 20-25 литров воды. Для единичных моментов, руки помыть или сполоснуть продукты, этого вполне достаточно, тогда как гидротехническое отверстие (колодец или скважину) с небольшим дебетом такой блок обслужить уже не сможет.

Помимо этого, гидроаккумулятор – это дорогостоящее приспособление, поскольку оно функционирует под весьма внушительным давлением. В силу этого, он производится исключительно из стали, что, в свою очередь, рано или поздно приведет к основной проблеме металлических элементов – к образованию коррозии. Отсюда разрушение стенок бака. Правда, некоторые производители уже начали делать эти элементы из нержавеющей или же оцинкованной стали, которые не подвергаются таким процессам.

Конструкция насосной станции

Насосная станция – это конструкция, подающая воду из колодца, скважины или любого другого резервуара, а также насосная станция отвечает за регулировку давления в системе водоснабжения.

Чтобы правильно понимать принцип работы станции, необходимо знать из чего она состоит и какую работу выполняют отдельные составные элементы конструкции.

Насосная станция состоит из следующих частей:

1. Насос – двигатель и насосная часть;
2. Реле давления – реле отвечает за контроль уровня давления, то есть при понижении необходимого уровня давления повышает его, а при повышении, наоборот, понижает;
3. Гидроаккумулятор;
4. Шланг, соединяющий насос с гидроаккумулятором.

Обратимся к схематичному изображению типовой насосной станции:

На данной схеме мы видим правильное расположение составных частей домашней станции водоснабжения.

Совет! После бытовой насосной станции водоснабжения лучше всего установить фильтр тонкой очистки воды.

Виды насосных станций

Существует несколько классификаций, по которым можно разделить бытовые насосные станции. Во-первых, станции можно разделить в зависимости от конструкции:

• Вихревая насосная станция создает давление в водопроводе с помощью колеса с лопастями, которое своим вращением создает множество вихрей. Такие системы могут работать только при наличии базового давления, то есть их использование в колодце невозможно;
• Центробежная насосная станция – основой такой конструкции является центробежное колесо, которое создает необходимый уровень давления для поднятия воды вверх. В отличие от вихревой системы, центробежная насосная станция может находиться и в колодце, и в скважине, то есть в любом резервуаре, вне зависимости от наличия в нем давления. Такие станции бывают погружные, то есть находящиеся целиком под водой и полупогружные, то есть те, у которых двигатель размещается над уровнем воды. Безусловным плюсом в пользу центробежных станций будет то, что они могут работать даже при перепадах температур без потери эффективности.

Также насосные станции бывают следующих видов:

• Станции с гидроаккумулятором – более современный вид станций водоснабжения для частного дома. Такие конструкции включают в себя реле давления, которое контролирует необходимый уровень давления и отвечает за включение и выключение всей насосной системы;
• Станции с накопительным баком – сейчас используются редко, так как такая конструкция занимает довольно большое пространство, а также такую станцию сложнее устанавливать, а уровень напора сохраняется достаточно низким.

Также существуют канализационные насосные станции для отведения сточных вод – намного более габаритная конструкция. Главным отличием от станций для воды является наличие контейнера для накопления крупных частиц, содержащихся в сточных водах. Разумеется, такие контейнеры требуют регулярной очистки и контроля.

Из чего состоит насосная станция. Критерии выбора оборудования

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин “насосная система”.

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Насосные станции, полностью подготовленные к работе на предприятии-изготовителе, необходимо лишь подсоединить к соответствующим трубопроводам и электропитанию (+)

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар).

Внутреннему эжектору не страшны воздушные пробки. Они вначале прокачивают воздух без каких-либо негативных последствий для себя, а потом начинают уже нагнетать в систему саму воду из скважины.

Главный недостаток станций с внутренним эжектором – это высокий уровень шума при работе. Если эти модели насосного оборудования для автономного водоснабжения планируются к установке в честном доме, то делать это рекомендуется только в подсобных помещениях с хорошей звукоизоляцией.

Использование выносного эжектора позволяет забирать воду с глубин до 50-ти метров. Эти насосы более экономичны, но имеют низкий КПД (не более 40%). Зато они издают гораздо меньше шума, нежели аналоги с встроенным эжектором.

Принцип работы гидроаккумулятора насосной станции. Устройство и принцип работы

От обычного накопителя гидроаккумулятор отличает более сложное устройство, которое заметно расширяет его функционал.

Он состоит из:

• металлического корпуса;
• внутренней мембраны;
• ниппеля;
• патрубка для воды.

Мембрана разделяет емкость на две части, одна предназначена для воды, а во вторую подкачивают воздух или инертный газ. В результате жидкость внутри устройства находится под определенным давлением. Это позволяет регулировать напор воды в системе.

О том, для чего нужен гидроаккумулятор, сможет рассказать каждый, кто хотя бы раз сталкивался с проблемой низкого напора в системе. Иногда задачу решают с помощью повышающего насоса, но ГА – более эффективный вариант.

Внутри гидроаккумулятора находится мембрана¸ которая разделяет устройство на две части: для воды и для воздуха, поэтому ГА также называют мембранным баком

Его устанавливают в системе после насоса на наружном или внутреннем водопроводе, конкретная схема зависит от характеристик системы. Вода поступает в емкость и накапливается там, при этом благодаря мембране внутри создается давление, необходимое для нормальной эксплуатации автономного водоснабжения с безотказной подачей воды в краны.

Обычный накопитель не гарантирует подходящих характеристик давления для водопровода, так как напор создается только из-за разницы в высоте расположения точки забора воды и емкости с водой. А вот с ГА не нужно поднимать бак на чердак или эстакаду, так как можно подкачать воздух, чтобы создать желаемый напор.

Современная техника, например, машинка-автомат, гидромассаж, джакузи, посудомоечная машина, способна функционировать только при нормативных значениях давления в водопроводной сети. Да и обычный душ удобнее принимать, когда поток воды достаточно сильный, а не течет слабой струйкой.

Гидроаккумулятор обязательно используют в комплекте с реле давления, которое управляет насосом, подающим воду из скважины, колодца и т.п., и манометром, предназначенным для контроля и отслеживания рабочих параметров независимого водоснабжения.

Реле давления и манометр нужны для автоматизации работы насоса¸ а фильтры очищают воду от ненужных примесей и защищают гидроаккумулятор от повреждений

Реле настраивают таким образом, чтобы по достижении выбранного пользователем давления насос включался и отключался. Когда в гидроаккумулятор наберется достаточное количество воды, и давление достигнет максимальной заданной точки, насос выключится. Этот показатель по понятным причинам называют давлением отключения.

В процессе использования воды давление в баке постепенно уменьшается. Когда оно достигает минимального заданного значения (это так называемое давление включения), насос начинает работать. Вода поступает в емкость, давление растет, достигает предела, после чего насос отключается.

Затем вода снова убывает из бака, когда хозяева дома открывают кран, давление падает, реле запускает насос и т.д. Если исключить из этой цепочки ГА и реле, насосное оборудование будет включаться каждый раз при открывании крана. Такое использование дорогостоящей техники нерационально, поскольку ресурс ее работы ограничивается определенным количеством включений-выключений.

Гидробак может поставляться как отдельный агрегат или в составе насосной станции. В первом случае его подключают к погружному насосу через реле давления

Кроме того, насос подает воду стремительно, что может обернуться таким явлением как гидроудар. Для водопровода этакие нагрузки нежелательны, они могут повредить трубы. А гидроаккумулятор – это прочное устройство, которое станет буфером и защитит систему от нежелательного воздействия.

Наконец, гидробак позволяет создать некоторый запас воды. Даже при отсутствии электроэнергии какое-то время можно будет пользоваться водой, хранящейся в ГА. Конечно, это не такой большой запас, как в накопителе, но и он может оказаться очень полезным.

Время непрерывной работы насосной станции. Комплектация насосной станции для дома

Понять, почему часто включается насосная станция при наборе воды, без знания ее конструкции и принципа работы непросто. Распространенные модели включают несколько узлов:

• Помпа – классифицируется по типам (например, вихревая или центробежная), по месту расположения (поверхностная или погружная) и мощности. Для поддержания давления в системе используют дополнительные устройства.
• Гидроаккумулятор – бак с прочными стенками и резиновой мембраной служит для стабилизации водяного давления. Принцип работы: поступающая в емкость вода, растягивает упругую мембрану, после чего она стремится возвратиться в исходное положение, и выдавливает жидкость в трубопровод.
• Блок управления с механическим реле – отвечает за оптимальное функционирование гидроаккумулятора и помпы. Если насос стал чаще включаться, стоит уделить внимание регулировке пружин, чтобы задать уровень давления в автономном водопроводе.

Любой дисбаланс регулировок, и пожалуйте, – работа всего комплекса под вопросом. Здесь ситуация в корне отличается от той, когда радиаторы горячие, а в квартире холодно – преждевременный износ и выход агрегатов из строя неизбежен. Например, обстоятельство, когда насосная станция часто включается и выключается при открытых кранах, говорит о несоблюдении дельты давлений воздуха в баке и момента срабатывания реле включения насоса.