Комфортное проживание в частном загородном доме в наше время, уже немыслимо без холодного и горячего водоснабжения, отопления, канализации, - словом, всех тех удобств, которые мы давно уже считаем само собой разумеющимися в повседневной жизни. В этой статье мы остановимся на автономных системах водоснабжения, узнаем, как правильно подобрать насос  с оптимальными характеристиками. 

Для того чтобы подать воду из колодца или скважины в дом, обеспечить полив сада или газона, могут быть использованы  самовсасывающие насосы (насосные станции) и скважинные погружные насосы.

Для начала определимся с необходимым типом насоса. В случае если расстояние до зеркала воды небольшое (до 8 метров),  наиболее простым и удобным способом ее подъема будет установка самовсасывающего насоса. Если уровень залегания воды ниже 8 метров, или качество воды на этом уровне не устраивает, то стоит рассмотреть варианты с применением погружных скважинных насосов.

Поверхностный (самовсасывающий) насос - наилучший выбор для дачи в том случае, если вам нужно откачивать воду из неглубокого колодца или близлежащего водоема. В отличие от погружных насосов, самовсасывающий насос без труда можно переносить, что, согласитесь, очень удобно. Кроме того самовсасывающие насосы дешевле погружных. Поверхностные насосы работают, находясь на поверхности (в воду опускается только заборный конец специального всасывающего шланга), как в непосредственной близости от воды, так и на удалении от него.

Глубина всасывания у поверхностных насосов ограничена - насосу необходимо и затянуть воду в свой корпус, и направить ее затем по трубопроводу. У насосов нормальной глубины всасывания ее значение находится в пределах пяти-восьми метров (вариант, который годится исключительно для речек, озер и неглубоких колодцев).

При выборе насоса следует учитывать, что ему нужен запас мощности для выталкивания воды и доставки ее непосредственно к месту водоразбора, тоесть необходимо выбирать насос, создающий достаточный напор после себя (напорный трубопровод). 

  

Существует разновидность поверхностных самовсасывающих насосов, способных поднимать воду с большей глубины. Это так называемые поверхностные самовсасывающие насосы с выносным эжектором. В настоящее время существуют насосы способные вытягивать воду из колодцев и скважин глубиной до 30 м и диаметром 4'' и более (GRUNDFOS JD Basic).

Большинство самовсасывающих насосов может входить в состав насосных станций, которые представляют собой системы бесперебойного водоснабжения, состоящие из насоса, реле давления и гидроаккумулятора емкостью 20 л (GRUNDFOS JP Basic 2 PT), 24 л и 60л (GRUNDFOS JP5 BOOSTER, JP6 BOOSTER). Такие насосные станции используются и для полива сада, и для заполнения резервуаров водой и для их опорожнения.

Любая бытовая насосная станция может исполнять как прямую роль — откачивать и поставлять воду, так и быть посредником, осуществляющим функцию повышения давления в системе. В этом случае к насосной установке подводят шланг от основного насоса (поверхностного или погружного), мощности которого не хватает, чтобы доставить воду в нужную точку участка или дома.

                         

 

При небольшом расходе воды за счет имеющегося запаса, хранящегося в баке гидроаккумуляторе, насос может не включаться при разборе воды, поддерживая постоянное давление 1,5-3 атм, чего вполне достаточно для работы современной домашней техники (газовые колонки, стиральные, посудомоечные машины и т.д.). Реле давления включает насос, когда давление в напорном баке падает ниже критического уровня, и выключает, когда необходимое давление восстанавливается, тем самым обеспечивая постоянный напор в системе. То есть, при небольшом расходе воды исключаются частые пуски-остановки электродвигателя, что значительно увеличивает его ресурс. Установка таких станций не требует от владельца специальных знаний и навыков - они полностью готовы к подключению.

Недостатком насосных станций является сравнительно высокий уровень шума во время работы. Поэтому такие насосные станции желательно размещать подальше от жилых комнат, в специальных технических помещениях (впрочем, существуют и модели со сниженным уровнем шума, предназначенные для установки непосредственно в домах; такова компактная станция GRUNDFOS типа MQ). Также бытовые насосные станции непригодны для подачи воды из источников, удаленных от дома более чем 200-300 м из-за уменьшения напора по длине трубопровода. 

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 (существуют насосные станции уже со встроенным обратным клапаном, например GRUNDFOS типа MQ).

Вы выбрали источник воды и тип насоса, теперь следует подобрать модель с теми характеристиками, которые обеспечат Ваш дом необходимым количеством воды и комфортным давлением.

Скорость расхода воды через открытый водопроводный кран при напоре в 2 атмосферы составляет примерно 3-4 литра в минуту, через душ - 10-12 литров в минуту.

Посчитав количество водоразборных точек, и оценив степень вероятности одновременного водоразбора в разных точках, Вы получите необходимую производительность насоса.

Можно воспользоваться следующими рекомендациями: 
1.Садовый дом, дача – в пиковый период расход воды составляет 0, 8-1, 5 м3/ч
2.Типовой коттедж для семьи из 4-6 человек - дача –  пиковый расход воды 1, 5-2 м3/ч
3.Коттедж с развитой системой полива или загородный особняк со всеми возможными удобствами, бассейнами, службой охраны, фонтанами – 3-4 м3/ч и более.

При расчете расхода воды следует не забывать о возможностях колодца или скважины. Если их водоотдача меньше, чем потребление, уровень воды может опуститься. В лучшем случае это приведет тому, что влага уйдет так глубоко, что насос не сможет обеспечить необходимого давления в системе. В худшем - источник опустеет, а «сухой ход» - это выход из строя водяного насоса, поэтому нужно установить в системе реле давления с защитой по «сухому ходу».

Какой расход должен обеспечивать насос, мы определили, теперь нужно узнать, какое давление этот насос должен создавать. Величина необходимого напора складывается из высоты, на которую воду нужно доставить, давления на этой высоте и потерь на горизонтальных участках трубопровода. Десять метров водяного столба по вертикали соответствует одной атмосфере. Каждые десять метров горизонтального участка между местом воборазбора и колодцем, приблизительно соответствуют одному метру водяного столба по вертикали,  или же 0,1 атм. – умножаем на длину горизонтального участка и получаем величину потерь на горизонтальном участке. 

Для комфортного проживания, рекомендуется,  чтобы давление воды на выходе из крана было 1,5-2 атмосферы; сюда добавляется манометрическая высота и потери давления на трении в трубопроводе, переходниках и фильтрах.

Если глубина всасывания больше 8 метров, или не удается защитить насос от замерзания при эксплуатации в зимний период, то следует использовать погружные насосы. Погружные (скважинные) насосы опускаются непосредственно в скважину. Погружные насосы имеют более высокий КПД, чем поверхностные.

Как же правильно подобрать скважинный насос? 

Существует достаточно простая формула, по которой можно ориентировочно определить требуемый напор насоса:

Hтреб = Hдин + Hдома + Hнап + 20%, где:

Hтреб - требуемый напор, м;

Hдин - динамический уровень воды, т.е. расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважине после включения насоса (обычно уровень воды при включении насоса падает на 3-8 м), м;

Hдома - расстояние от поверхности земли до верхней отметки подъема воды в доме;

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 сильно зависит от расстояния от дома до скважины.

В описании насосных станций уже упоминалось о необходимости установки обратного клапана. Он требуется и при использовании скважинных насосов, чтобы вода не ушла обратно в скважину при отключении насоса. 

           

Надо отметить, что и для скважинных насосов очень важна их защита по "сухому ходу". "Сухой ход" возникает в ситуации, когда уровень воды в колодце или скважине падает ниже критического. В результате перегревается двигатель, и насос выходит 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 вместе с ним, размыкает цепь электропитания и отключает насос. При повышении уровня воды до нормального значения поплавок опять поднимется и, замкнув линию, включает 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 один способ защиты насоса от "сухого хода" - применение  реле давления с защитой по «сухому ходу». Это устройство представляет собой обычное реле давления с дополнительной функцией размыкания контактов при падении давления ниже порогового уровня. Нет воды – нет давления, и реле, регистрируя «сухой ход», размыкает контакты, питающие насос. Заново запустить насос можно будет  только вручную, предварительно установив и устранив причину возникновения «сухого хода».

Для того чтобы система водоснабжения работала автоматически (то есть при водоразборе насос включался, а при его завершении выключался без вмешательства человека), необходимы гидроаккумулятор и реле давления. При открытии крана вода поступает из бака, а затем, когда давление в баке снижается до установленного уровня, реле включает насос и тот работает до восстановления давления в системе. Такая схема позволяет смягчить гидроудары при запуске насоса, продлить срок службы насоса, избавив его от частых включений/выключений. Для того чтобы срок службы насоса и гидроаккумулятора был продолжительным, следует руководствоваться следующим правилом: на 1 кубометр в час производительности насоса емкость гидроаккумулятора должна равняться 50 л. 

Новейшие скважинные насосы с электронной регулировкой частоты позволяют поддерживать постоянный напор воды с помощью встроенного преобразователя частоты вращения. Насос автоматически поддерживает установленное давление вне зависимости от того, сколько кранов открыто в данный момент. Это обеспечивает необходимый уровень комфортности и позволяет значительно снизить потребление энергии (GRUNDFOS SQE).

Хороший насос – это технически сложное и, как следствие, достаточно «капризное» устройство. Поэтому и требования к стабильности напряжения в электросети предъявляются достаточно жесткие. Так для большинства насосных станций допустимое отклонение напряжения равно плюс-минус 10%, а для скважинных насосов – плюс-минус 5%. При необходимости, для обеспечения стабильности питающего напряжения, необходимо предусматривать установку стабилизатора напряжения.

Подобрать оптимальный насос задача достаточно сложная. Надеемся, что эти советы помогут избежать досадных ошибок при приобретении и эксплуатации насосного оборудования и оно, в благодарность вам, прослужит долго и исправно!