РІС - ремонт та будівництво
Як вибрати насос для системи водопостачання
• Самовсмоктувальні насоси • Насосні станції • Насоси колодязні та для свердловин • Дренажні насоси В умовах сучасного заміського господарства часом просто не можна обійтися без гідронасосів. Одні з них підтримують циркуляцію в системах опалення, інші качають воду для технічного використання у господарстві чи побутового споживання. У цій статті ми детально поговоримо про різні модифікації гідроагрегатів та про те, де і як вони працюють. Розглянемо їх особливості та технічні можливості для роботи в ситуаціях, коли треба забезпечити подачу води в будинок або на ділянку, для заповнення басейну чи ставка або відкачати воду з підвалу та інших сферах їх застосування. Насоси бувають різними за конструкцією та призначенням для їх використання. Що потрібно знати під час їх вибору? Для насосів, призначених для водопостачання, тобто вони будуть качати воду зі свердловин або колодязів, слід точно знати глибину залягання води або дистанцію до її поверхні. При невеликій відстані до води, це порядку з 8-метрової глибини, буде цілком придатний самовсмоктуючий агрегат.
Насоси самовсмоктувальні.Самовсмоктувальні агрегати мають кілька типів модифікацій. Насоси, що мають вбудований ежектор, надходження води через які створюється рахунок розрядження в ньому, називають ежекторними. Ежекторні агрегати при роботі створюють шум і тому їх встановлюють поза житловими приміщеннями. Для них спеціально створюються технічні приміщення чи відсіки. Насоси з ежектором зручні для застосування на ділянці, поливу в саду або городі, а також для подачі води в басейн або штучний ставок. Інші конструкції самовсмоктувальних насосів сконструйовані і працюють без ежектора. У таких агрегатах воданадходить рахунок роботи багатоступінчастої гідравлічної конструкції. Ці агрегати у роботі практично безшумні. Для водопостачання, будівлі застосовні два варіанти використання самовсмоктувальних агрегатів.Перший:вода періодично подається в накопичувальний бак, з якого відбувається побутове використання води. У накопичувальному баку повинен стояти датчик відстеження рівня води у ньому. Завдання такого датчика включати та вимикати агрегат залежно від рівня води у накопичувальному баку. Як і будь-яка система, ця теж має свої мінуси: напір подачі води з такого бака не високий, адже вода йде самопливом; • для такого бака потрібне достатнє місце на горищі і відповідно необхідні гідрокомунікації для подачі води в накопичувач та з нього до місць користування; • потрібен постійний контроль автоматики, що регулює подачу води, інакше ви ризикуєте опинитися в залитому будинку. Хоча на цей випадок передбачено аварійне відведення води, якщо датчик не виконає свою функцію.Другий:він більш кращий для застосування самовсмоктувального агрегату, так як все перераховане раніше технічно виключається. У цьому варіанті насос подає воду через напірний мембранний бак.
Насосні станції.Насосною станцією прийнято називати комплекс із самовсмоктувального насоса та мембранного бака, на який встановлено реле тиску. Конструкція мембранного бака є герметичну ємність, розділену всередині перегородкою або мембраною. В одну частину під тиском закачано повітря, а інша призначена для закачування води. За допомогою реле позначено максимальний рівень тиску, на який стискатиметься повітря у своїй частині мембранного бака, що у свою чергу створюватиме і тиск води у всій системі подачі води.Реле відключає роботу агрегату, як тільки тиск досягне встановленого рівня. Надалі в міру використання води з бака, тиск падатиме і реле включить насос, який знову наповнить бак і відновить тиск у системі.
Як бачимо, застосування самовсмоктувального агрегату в комплексі з мембранним баком має переваги:• система, що забезпечує водою, постійно перебуває під тиском, що необхідно для приладів та обладнання, що нагрівають воду; • збільшується термін служби агрегату, оскільки його режим роботи став оптимальним; • запас води у баку дозволяє користуватися напором води навіть у період відключення електрики; • стає не обов'язковим встановлення накопичувальної ємності на горищі.
Комплектація таких станцій досить компактна, має невелику масу та мобільність. Такий комплекс може мати вагу близько 30 кілограмів, що цілком під силу перенести і одній людині. Так само треба не забути встановити зворотний клапан на опущеному в колодязь шлангу. Це запобігає втраті води із системи і відповідно падіння в ній тиску, у разі повного відключення самовсмоктувального агрегату. У насосних станцій є ще один не маловажний параметр серед її характеристик, а саме те, що її номінальна подача води, що вимірюється, представлена в м^3/ч. За цими показниками ми знаємо який обсяг води ми отримуємо протягом якогось часу. Звичайні моделі представлених у продажу станцій подають максимально від 3-х до 8-ми м3/год, що означає, що їх натиск дозволяє нагнітати тиск води на висоті від 40 до 55 метрів. Насосні комплекси такої комплектації легко знайдуть своє місце, як у середині будинку, так і в підсобному приміщенні, а то й поза ними. При використанні агрегату тільки в теплу пору року, проблеми з йогоустановкою навряд чи виникнуть. Досить буде запитати агрегат в мережі, приєднати його через патрубок до мережі водопостачання в будинку і занурити кінець шланга в колодязь. Виконавши все це, ви отримуєте надходження води у водопровідну систему вашого будинку. Але якщо ви маєте намір мати подачу води в постійному режимі цілий рік, доведеться організувати все більш ґрунтовно. Все обладнання станції належить змонтувати в опалювальному приміщенні, а трубу, що подає воду з колодязя, утеплити або закопати в траншеї глибиною нижче рівня промерзання грунту. Та й сама криниця з верху потрібно утеплити. І все-таки якщо у ваших місцях, де розташований заміський будинок, рівень залягання водоносного шару глибший за 8 метрів або склад води не відповідної якості, то насосні станції такої звичайної комплектації вас не влаштують, і доведеться розглядати та застосовувати інші варіанти одержання води. Такими варіантами у разі несприятливих умов можуть стати застосування насосів, що занурюються в свердловини або глибокі колодязі.
Насоси колодязні і для свердловин.У порівнянні з насосними комплексами, про які писалося вище, встановити і запустити в роботу свердловинний агрегат буде проектом значно складнішим і з цього витратним. Розцінки на європейські зразки такого обладнання значно вищі, при цьому треба врахувати ще й витрати на розвідку та буріння свердловини, а потім на монтажні роботи зі встановлення та запуску обладнання. Висота вартості насосів, що опускаються в свердловину, обумовлюється складністю їх конструкції. Адже за їхніх малих габаритів від них вимагається високий ККД у роботі. Щоб такі насоси розвивали великий тиск при подачі води з великої глибини залягання грунтових вод, конструкторам потрібно вдаватися до технічно досить складних рішень.Конструкції агрегатів стають багатоступеневими, що у свою чергу робить їх значно дорожчими. Конструкція колодязного насоса відрізняється від свердловинної конструкції тим, що дозволяє охолоджувати двигун завдяки сорочці встановленої всередині. Правда його розміри такі, що в свердловину, куди поміщається насос свердловин, він не влізе. Насоси, що опускаються в свердловини або глибокі колодязі, мають циліндричну форму, при цьому в колодязних агрегатах, більш ефективно задіяні параметри двигуна. За рахунок чого продуктивність колодязних агрегатів вища, а ціна значно менша, ніж у таких же за потужністю насосів для свердловин. Електродвигуни агрегатів для свердловин охолоджуються, на відміну від двигунів колодязних насосів, потоком води, що піднімається ними. Саме для цього в документації агрегату обов'язково буде вказано мінімальну за допустимістю швидкість підйому води. Адже при використанні агрегатів для свердловин потрібно враховувати різницю між діаметром і діаметром свердловини. Свердловина не повинна бути по діаметру значно ширша за розміри насоса. Так як грамотно вибрати насос для роботи в свердловині? Для цього застосовується досить проста формула розрахунку.
Така формула дозволяє досить точно розрахувати потрібну силу тиску води, створювану насосом:Hтреби = Hдин + Hдому + Hнап + 20%,деHтреби- необхідний тиск потоку води;Hдин- динамічний рівень води, тобто глибина від поверхні ґрунту до поверхні води в свердловині, що встановлюється при роботі агрегату, адже зазвичай рівень води при роботі насоса опускається від 3-х до 8-ми метрів;Hдома- дистанція від поверхні ґрунту до рівня споживання води в будинку;Hнап- тиск, що створює натиск у системі гідрокомунікацій будинку,так зазвичай 1-3 атмосфери чи 10-30 метрів стовпа води. 20% додається з урахуванням опору, що виникає в провідній трубі. Зрозуміло, що ці показники є приблизними і залежать від дистанції від будівлі до входу в свердловину. Розглянемо простий приклад того, як роблять розрахунки. Дані такі вихідні: потрібно подати 2 м^3 год, при цьому динамічний рівень води 61 метр, а рівень у будівлі, куди слід подавати воду, розташований на третьому поверсі, що при висоті поверху в три метри становитиме близько 9-10 метрів. Звідси маємо: Hтреба = (61+6+30) х 1,2 = 116,4 метра Із запропонованих характеристик агрегатів вибираємо той, чиї технічні показники за графіком співвідношення напору та витрати наближені до шуканих показників , Виведеним за формулою. Але для насоса свердловин існує і можливість його застосування в горизонтальній проекції. Це коли закачують воду з річки або озера, від яких будинок, куди надходить вода, знаходиться на значній відстані, і тому потрібно достатньої сили натиск, можна використовувати агрегат свердловинного типу, попередньо вставивши його в кожух для охолодження. Насос слід закріпити строго вздовж осі кожуха, торкання стінок кожуха повинно бути виключено, оскільки це призведе до того, що електродвигун не охолоджуватиметься. Європейські виробники пропонують на українському ринку великий асортимент різних за потужністю та розмірами агрегатів для подачі води зі свердловин. Їхні діаметри бувають і трьох дюймовими і навіть десяти дюймовими. Ви завжди зможете підібрати насос, який у достатній кількості забезпечить вас водою у будинку. Продуктивність свердловинних агрегатів коливається від одного до 200, або навіть більше кубічних метрів води на годину. Гарний агрегат для роботи в свердловині, технічно досить складний механізм, аотже, вимагатиме до себе уважного ставлення. Він буде справно служити, забезпечуючи ваше споживання води, якщо і ви дотримуватиметеся необхідних вимог його технічної експлуатації. Його нормальна робота завіситиме від стабільності напруги в мережі, адже, як заявлено у більшості виробників, перепади напруги в мережі можуть коливатися лише в межах ± 5%. У розділі, присвяченому насосним станціям вже говорилося про необхідність застосування клапана, що перешкоджає зворотному ходу води. На трубопроводах свердловинних агрегатів застосування таких клапанів теж виправдано, що вода зворотним струмом не пішла в свердловину при зупинці роботи електродвигуна. Так само як і для насосних комплексів, для насосів, що працюють у свердловині, важлива гарантія того, що не станеться ситуація, коли двигун працюватиме всуху. Так званий «сухий хід» може відбуватися, коли рівень води йде нижче сопла всмоктуючого патрубка або шланга. Працюючи на суху, двигун і сам агрегат перегріваються і як наслідок виходять із ладу. Щоб уникнути цього, як із варіантів, можна використовувати систему з поплавком. Це досить проста та надійна схема. Поплавець опускається і піднімається разом із рівнем води і у разі, коли рівень падає неприпустимо низько, поплавець, опустившись, розімкне ланцюг і вимкне живлення двигуна. У свою чергу, при підйомі води до безпечного рівня поплавець замкне ланцюг подачі струму, ніж увімкне насос. Практично за таким же принципом працює схема на основі двох занурених у воду електродів. Такі датчики рівня води є захисною системою, яка реагує відключенням живлення двигуна коли електрод виявляється поза водою, а коли вода підніметься до контакту з ним, насос знову включиться. Далі ми розглянемо ситуації, коливода з колодязя піднімається як при тимчасовій, так і постійній відсутності електропостачання. Зрозуміло, що в такій ситуації сильно допоміг би генератор електрики, але коли його немає, то можливі до застосування наступні варіанти, у вигляді існування ще одного типу насосів.
Дренажні насоси.Навесні в період танення снігу, то й осінню від злив, може траплятися підтоплення підвальних приміщень або погребів наших будинків. Для виходу із таких ситуацій завжди існували дренажні насоси. Моделі побутових дренажних насосів мають масу від 4 кілограмів і працюють, споживаючи всього від 0,3 кВт. Це досить невеликий і не дорогий пристрій для відкачування води, здатний на продуктивність близько 5-ти кубічних метрів на годину з глибини до 4-х метрів. Грунтові або талі води приносять разом із собою достатньо бруду, роблячи очищення приміщень трудомістким заняттям. Як хороша підмога в цій справі є та чи інша модель дренажного насоса, який здатний не тільки відкачати воду, але й видалити разом з нею бруд. Технологічно це організовано так, що частина води при її відкачуванні під тиском викидається назад і так, що відокремлює та змиває з дна грязьовий осад. Таким чином, перемішуючи воду з брудом, насос викачує і те, й інше. Особливо відомі дренажні насоси з такими можливостями очищення, що виробляються німецькою фірмою WILO. Як правило, дренажні побутові агрегати передбачають у своїй комплектації систему захисного відключення типу поплавця, яка, як ми знаємо, реагує на зміну рівня води. Запобіжник-вимикач поплавкового типу зреагує, увімкнувши насос, коли почне надходити вода і відключить, як тільки насос її відкачає. Така автоматика вирішує відразу два завдання, якось увімкнути агрегат, колипочинається підтоплення та вимкнути коли вода буде викачана, при цьому, не дозволивши насосу працювати «всуху».