Теплоизоляция наружного водопровода
Расположение труб ниже уровня промерзания земли позволяет избежать мероприятий по утеплению магистрали. Однако не все участки могут похвастаться достаточно низким уровнем грунтовых вод, что полностью исключает возможность рыть глубокие траншеи. В этом случае решением проблемы становится укладка труб на небольшой глубине и правильное утепление наружного водопровода.
Сравнительно недавно единственным способом было оборачивание труб наружных коммуникаций теплоизоляционным материалом и полиэтиленовой пленкой для защиты от воды.
Современные методы, материалы и технологии делают процесс утепления более простым и существенно повышают эффективность теплосбережения. К современным способам утепления можно отнести заключение труб в твердую пенополистирольную скорлупу на одном из этапов производства.
Подогревающий кабель, протянутый вдоль магистрали и закрепленный на трубе, является наиболее эффективным вариантом для водопроводной трубы диаметром 32 мм. Однако такой вариант имеет один существенный недостаток – необходимость в подключении к сети электроснабжения
Подобная проблема не имеет особой важности для собственников загородного жилья, которые постоянно живут в автономном режиме. На случай отключения электроэнергии у них имеется альтернативный вариант – генератор, работающий на газе, бензине или дизельном топливе.
На какие параметры настраивать станцию водоснабжения?
При первом запуске системы запоминают показания манометра в моменты включения и выключения насоса. Смотрят в паспорте на изделие предельные значения давления в водопроводе. Обычно они лежат в диапазоне 1,5-3 бар.
Если решили поменять настройки, в начале нужно понять, напор требуется уменьшить или увеличить. Для того чтобы вода из кранов вытекала интенсивнее, следует увеличить давление выключения, и наоборот.
Ориентиры для определения нового рабочего диапазона манометра:
- максимальный объем воды, который случается использовать;
- предыдущее давление;
- диаметр трубы;
- количество подключений насоса в час.
Примерный расход жидкости из разных потребляющих приспособлений:
- умывальник — 360 кг/ч;
- душ — 600 кг/ч;
- туалет — 250 кг/ч;
- стиральная машина — 600 кг/ч;
- посудомоечная машина — 500 кг/ч;
- система для полива — 1000 кг/ч.
Просчитав ожидаемый расход воды, проще всего воспользоваться таблицей ниже для определения значения давления, с которого стоит начать регулирование:
Давление включения насоса должно быть не меньше, чем 110% от давления воздуха в гидроаккумуляторе.
Что это такое
- Как устроена насосная станция?
Она представляет собой комплекс смонтированного на общей станине оборудования, включающий:
- Центробежный поверхностный насос;
- Мембранный гидроаккумулятор;
- Автоматическое реле включения насоса с датчиком напора.
Устройство станции
Цена насосной станции зависит от мощности насоса, объема гидроаккумулятора и варьируется от 5 до 15 и более тысяч рублей.
Устройство работает так:
- При подаче питания насос накачивает воду в мембранный бак. Напор в нем повышается до верхней границы настройки автоматического реле и поддерживается сжатием воздуха в воздушном отсеке гидроаккумулятора;
- Как только давление в баке насосной станции достигает верхнего значения в настройках реле, насос отключается;
- При расходе воды через сантехнические приборы напор обеспечивается сжатым в гидроаккумуляторе воздухом. При падении давления до нижней границы настройки реле оно включает насос, и цикл повторяется.
Станция Neoclima: оптимальный режим эксплуатации — не более 20 включений в час
Особый случай
У абсолютного большинства насосных станций всасывание воды обеспечивается только созданным во всасывающем патрубке разрежением. Соответственно, теоретический максимум глубины всасывания ограничен высотой водяного столба при избыточном давлении в одну атмосферу — 10 метрами. На практике для присутствующих на рынке устройств глубина всасывания не превышает 8 метров.
Расчет высоты водяного столба для избыточного давления в одну атмосферу
Между тем, так называемые, двухтрубные станции с внешним эжектором способны поднять воду с глубины 25 и более метров.
Как? Разве это не противоречит законам физики?
Нисколько. Вторая опускающаяся в скважину или колодец труба подает к эжектору воду с избыточным напором. Инерция потока используется для того, чтобы вовлечь в движение окружающие эжектор массы воды.
Устройство с внешним эжектором и глубиной всасывания 25 метров
Схемы монтажа станций с выносным эжектором
Основные параметры для выбора насоса
Итак, про высоту, на которую нужно поднимать воду, мы уже писали
На что еще нужно обратить внимание при выборе? Нам нужно точно знать, удаление скважины от дома, и объем перекачиваемой жидкости, который будет зависеть от общего объема водопроводной сети и максимально возможного расхода воды ежемоментно. Банальный пример: открываем кран, ближайший к точке входа в здание – получаем хороший напор, открываем второй — напор падает, причем на удаленной точке ток воды будет самым маленьким
Расчеты тут, в принципе не сложны, их вы можете сделать самостоятельно, воспользовавшись онлайн калькулятором, или просто изучив инструкцию от производителя
Расчеты тут, в принципе не сложны, их вы можете сделать самостоятельно, воспользовавшись онлайн калькулятором, или просто изучив инструкцию от производителя.
От чего зависит давление в системе? От мощности насоса и объема гидроаккумулятора – чем он больше, тем стабильнее среднее давление в водопроводе. Дело в том, что при включении насос не работает постоянно, так как ему требуется охлаждение, и при достижении рабочего давления он не должен продолжать его увеличивать. Система устроена таким образом, что он нагнетает воду в гидроаккумулятор, в котором установлен обратный клапан, не дающей воде стекать обратно при отключении насоса. Когда значение давления в баке достигнет установленного порога, насос останавливается. Если при этом продолжается водоразбор, оно постепенно упадет, достигая минимальной отметки, что является сигналом для повторного включения насоса.
То есть, чем меньше гидроаккумулятор, тем чаще насос вынужден включаться и отключаться, тем чаще давление будет то расти, то падать. Это приводит к ускоренному износу пусковой аппаратуры двигателя – в таком режиме насосы не служат долго. Поэтому, если вы планируете пользоваться водой из скважины постоянно, покупайте для насосной станции бак с большей емкостью.
При обустройстве скважины, в нее устанавливается обсадная труба, по которой вода поднимается вверх. Труба эта может быть разных диаметров, то есть у нее может отличаться пропускная способность. По сечению обсадной трубы тоже можно правильно подобрать оборудование для своего дома.
Вся необходимая информация будет в инструкции к покупаемому насосу. Также вы можете получить рекомендации от специалистов, которые бурят вам скважину. Они будут точно знать оптимальные рабочие параметры. Не будет лишним также сделать некоторый запас по мощности агрегата, чтобы давление в системе быстрее поднималось до комфортного порога, иначе вода будет постоянно вяло течь из крана.
Накачаем скважину…
Еще один интересный и довольно необычный способ решения проблемы, который вряд ли подойдет владельцам колодцев, но для владельцев скважин может стать одним из вариантов. Правда, для этого придется загерметизировать верх обсадной трубы скважины, и … накачать её с помощью компрессора.
Действительно, поднимая давление внутри объема скважины, вы, тем самым, выталкиваете воду наверх по отводящей трубе. И если компрессор довольно мощный, можно вообще обойтись без насоса, что может спасти тех, у кого вода в скважине представляет собой насыщенную песком взвесь, противопоказанную для любых насосов. Или, как вариант, использовать компрессор в паре с насосом. Однако стоит учитывать, что давление в скважине толкает воду как вверх, так и вниз, загоняя её обратно в водоносный слой. И использовать такой способ доставания воды нужно с учетом особенностей Вашей скважины (глубина залегания воды, дебет скважины) и особенностей геологии на Вашем участке.
Вот только, уж больно шумная это машина, нужна ну очень хорошая звукоизоляция, чтобы не слышать назойливой трескотни компрессора.
Не претендуя на истину в последней инстанции, могу предложить идеи объединения всех или некоторых способов решения «проблемы всаса». Ничто ведь не мешает сделать кессон для эжекторной станции, повысив тем самым её эффективность и уменьшив потерю давления на напоре.
Также можно использовать малопроизводительный вибрационный насос в тандеме с насосной станцией, добавив в схему эжектор. Вибрационный насос в этом случае подает воду на эжектор, восполняя недостаток давления. А насосная станция берет воду и через насос, и через эжектор, обеспечивая и хороший напор и приличный расход воды.
Вобщем, не бойтесь комбинировать, господа. Один из читателей написал, что решения должны быть индивидуальные. Но я не даю вам готовых решений, уважаемые читатели, и не ставлю перед собой таких целей. Моя задача скромнее: предложить вам идеи, пути, из которых каждый из вас сможет выбрать и найти способ решения своей сугубо индивидуальной проблемы. Знать и уметь все – невозможно. Но тем и хороши идеи, что поделившись ими, люди становятся только богаче. До новых встреч на страницах блога «Сан Самыч», уважаемые читатели.
Рассмотрим пример расчета погружного скважинного насоса для работы с автоматикой:
Глубина скважины: 30м (А)
Насос всегда поднят от дна скважины на 2-3 метра.
Допустим возьмем подъем 2м. В результате (А = 28м).
Горизонтальный участок трубы (Б) :
От скважины до дома: 20м или 0,2атм по горизонту, (Б = 20м)
Сопротивления напору (В) :
Наличие 5 поворотов трубы (0,5атм = 50м);
обратный клапан (0,39атм = 39м) и фильтр (0,4 атм =40м), (В = 129м)
Необходимо учесть, что если глубина скважины составляет более 60м, то необходимо установить 2 обратных клапана – один ставится непосредственно после насоса, а второй на высоте 45-50м.
Также большинство производителей рекомендуют ставить обратный клапан после насоса через расстояние от 1 до 5 м, но этим можно пренебречь на малых глубинах.
Зеркало воды возьмем: 5м (Г)
Учтем зеркало воды и получим столб воды в котором будет находиться насос 28м-5м=23м (А=23м)
Знаете ли Вы, что насос испытывает нагрузку подъема жидкости начиная с конца столба воды.
В этом примере зеркало 5м – следовательно насосу потребуется преодолеть сопротивление столба воды в 5м по вертикали. Таким образом, сопротивление по напору составит 0,5атм (10м=1атм).
Однако надо учесть сезонные колебания столба воды – это порядка 10м, т.е. добавляем еще 1атм потерь.
В итоге: Г=5+10=15м (Г=15м)
Дебет: 1,8 м.куб./час (Д)
Если Вам неизвестен дебет Вашей скважины, то смело можете брать 1,2-1,4 м.куб/час
Произведем расчет количества воды, производимое скважиной:
Д= 1,8*1000/60 = 30 л/мин
Точек разбора воды: возьмем одну (Т)
Д = 30л/мин; T= 10л/мин ===> Д>Т
Д>Т – значит вода не убывает в скважине,следовательно насосу нет необходимости работать на столб воды в скважине, при ее опустошении ==> (А = 0)
Произведем расчет по имеющимся данным:
Переводим величины горизонтальных потерь в вертикальные (10м по горизонтали = 1м по вертикали):
(Б+В)/100 ==> (20м+129м)/100 = 1,49м ; Г=15м
А+Б+В+Г = Е, при условии Д < Т; Б+В+Г = Е, при условии Д >= Т
15м+1,49м = 16,49м =>
Е = 16,49м (16,49м/100 = 1,649атм)
1,649м (2атм) эта высота будет потрачена только на подъем воды до реле давления. т.е. мы получим на выходе трубы давление воды не более 0,1 атм.
Исходя из этого нам нужно получить на выходе, т.е. в точке разбора воды около 2,6 атм (26м).
Следует помнить, что если Вы используете автоматику, то давление в гидроаккумуляторе устанавливается всегда на 0,1атм меньше давления включения автоматики !!! Также необходимо знать, что гидроаккумулятор стабилизирует давление в системе и его сопротивлением можно пренебречь.
Правильно настроенный гидроаккумулятор прослужит дольше.
Если у Вас многоэтажный дом, то необходимо учесть подъем до самой верхней точки разбора, из учета 10м=1атм потерь.
В итоге получаем: 2,6 + 2 + Hверхней точки = 4,6атм (46м).
Делаем вывод, что подъем насоса должен быть не менее 46 метров.
46м + 10% = 50,6м => Идеальным вариантом будет насос с подъемом 50 метров.
Всегда делаем минимальный запас 5-10% по мощности насоса. Это уменьшит его износ и позволит работать двигателю более стабильно при перепадах напряжения и пусках насоса.
Из полученного расчета получаем список подходящих насосов:
Aquario ASP 1Е 45-90(напор 45 м, КАБЕЛЬ 35м.) – Запас по давлению 24%
Aquatech SP 3.5″ 4- 45 (напор 45 м, кабель 25 м) – Запас по давлению 14%
BELAMOS Насос скважинный TF3- 60 (напор 60 м, длина кабеля 35 м) – Запас по давлению 62%
WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м) – Запас по давлению 34%
Самый минимальный подходящий вариант и при этом финансово привлекателен:
WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м) – Запас по давлению 34%
Aquatech SP 3.5″ 4- 45 (напор 45 м, кабель 25 м) – Запас по давлению 14%
Самый идеальный вариант:
WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м) – Запас по давлению 34%
С таким скважинным насосом и напор будет хороший и в дальнейшем можно немного расширить длину горизонтального водопровода или добавить большее число точек разбора, без критичных для двигателя нагрузок.
Расчёт скважинного насоса по шагам
Расчет 1. Диаметр насоса
Скважинный насос это элемент общей системы водоснабжения. Все элементы системы взаимосвязаны и их характеристики должны быть привязаны друг к другу. Согласитесь, нельзя пробурить скважину на воду диаметром 75 мм и купить для неё насос с диаметром корпуса 4 дюйма.
Результат 1. По размеру скважины получаем первый расчетный параметр насоса: его диаметр
Здесь важно помнить, что между корпусом насоса и стенками скважины нужен зазор 10-30 мм
Расчет 2. Производительность скважинного насоса
Производительностью скважинного насоса называют его способность перекачивать определенное количество литров воды в час или литры в секунду или кубические метры воды в час. Производительность насоса считаем из своих потребностей.
Расчет производительности насоса делается на максимальное нереальное потребление воды. То есть, принимается, что все сантехнические приборы дома будут открыты в течение часа. Полученную сумму кубометров в час умножим на поправочный коэффициент.
Для расчета рекомендую воспользоваться двумя расчетными таблицами. Первая таблица позволит посчитать нереальный (расчетный) расход воды для каждого прибора, который есть в доме и на участке. Считаем в литрах/час.
Во второй таблице в серых графах ищем рассчитанный нереальный расход и смотрим в строке реальный расход воды нужный для выбора насоса.
В таблице указаны данные в литрах в секунду. Эту единицу измерения нужно перевести в кубические метры в час. Для это полученное значение (л/сек) нужно умножить на 3,6 и получить (куб. метр/час).
Пример расчета производительности №1. Приблизительный.
Можно не использовать таблицы и пойти другим путем. Взять за единицу потребления воды каждым членом семьи с запасом на полив летом. 1 человек потребляет в час 0,95-1,0 кубометра воды в час.
По этому варианту расчета для полноценного обеспечения водой семьи из трех человек, нужен насос производительностью не менее 3 кубометров в час.
Пример расчета производительности №2 (по таблицам)
- Выписываем все приборы с расходом воды;
- Вписываем их расход по таблице №1;
- По таблице №2, находим рассчитанный расход воды и смотрим в этой строке реальный расход воды, который и будет соответствовать производительности необходимого насоса.
Расчет3. Учет дебета скважины
Дебет скважины указан в паспорте скважины. По значению дебета определяем глубину установки насоса, она не должна быть выше динамического уровня скважины.
Расчет 4. Напор насоса
Напор насоса это способность насоса поднять воду с определенной глубины и догнать воду до точки распределения.
Академическое определение напора. Напор это прирост энергии потока воды за время её прохождения чрез рабочие полости насоса, выраженный в метрах столба жидкости.
Формула расчета напора (Q) применимая к скважинным насосом не сложная:
- Qитог: рассчитываемый необходимый напор насоса.
- Hвысот: перепад высоты от точки подъема воды (установки насоса) до верхней точки водоснабжения.
- Pпотерь: Коэффициент потерь, учитывает сопротивление которая преодолевает вода при прохождении по трубам. Зависит от материала труб и берется из таблицы3 и 4.
Пример расчета напора насоса
- Динамический уровень скважины 50 метров;
- Насос ставим на глубину 48 метров, чтобы его укрывала вода в самом нижнем уровне;
- Дебет скважины 3 куб. метра;
- Расстояние от скважины до дома 65 метров, труба пластик 32 мм;
- Труба по дому 15 метров, труба пластик 25 мм;
- На трассе: 3 тройника, 2 обратных клапана, 1 запорный кран, два угла 90°.
Прежде всего, считаем потери:
В таблице потерь для пластиковых труб ищем строку с расходом 3 литра/час. Значения в таблице указаны для прямого трубопровода, длиной 100 метров. У нас это расстояние 65 и 15 метров.
Коэффициенты потерь: для трубы 32 мм: К=1,54, для трубы 25 мм:К=2,54. Потери для арматуры: тройник и обратный клапан:4, вентиль и угол 90°:1.
Считаем потери:
Pпотерь= (1,54×65÷100)+(2,54×25÷100)+((3+2)×4)+((1+1)×1)=23,636 (24 метра).
Считаем необходимый напор скважинного насоса:
Q=(48+7)высота+24(потери)+15(напор излив)=94 метра.
Итог: Нам нужен скважинный насос с производительностью 3 куб метра воды в час и напором по паспорту не менее 94 метров.
Расчет 5. Электрическая мощность насоса
Электрическая мощность насоса нужна для расчета кабеля электропитания и расчета защитных электрических устройств. Рассчитывать её не нужно. Достаточно подобрать нужный скважинный насос по напору и производительности и посмотреть в его технических характеристиках потребляемую мощность.
Источник
Описание вычислительного процесса
Основное назначение насосных станций заключается в заборе воды из источника и ее подаче к приборам потребления. Так как поверхностный насос является шумным устройством, его стараются располагать на некотором удалении от жилых помещений. В связи с этим расстояние от комплексных систем до мест потребления воды может быть достаточно большим.
При использовании представленного калькулятора в первую очередь следует указать, какой перепад имеется по высоте между сантехническими приборами и самой станцией. Далее требуется отметить протяженность горизонтальных участков сети водоснабжения жилого строения. Двигаясь по трубопроводам, вода испытывает определенное сопротивление, поэтому отмечается снижение напора и в этих местах.
С уменьшением сечения труб сопротивление повышается. Если диаметр превышает дюйм, то горизонтальные участки можно не брать в расчет. Снижение давления в них не значительно.
Насосная станция находится в подсобном помещении
В калькуляторе имеется пункт, в котором должна быть указана длина участков по горизонтали из трубопроводов с разным сечением. Также придется отметить, из какого материала сделаны элементы, ведь сопротивление изделий может сильно варьироваться. К примеру, стальные аналоги сдерживают поток примерно в 1,5 раза сильнее, чем пластиковые.
На завершающем этапе остается определиться с требуемым давлением в местах потребления воды. Для простых смесителей обычно хватает 1,5 атмосферы, но для специальной техники может потребоваться и более сильный напор. Его значение отражается в паспорте, который поставляется совместно с прибором. Для удобства ответ выводится сразу в трех единицах измерения.
Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте
Насосная станция для частного дома: как подобрать и на что смотреть перед покупкой
Вспомните, сколько времени, сил, а порой и нервов отнимает банальное обеспечение загородной собственности водой. Попробуйте перенести немалый объем вручную к точкам водоразбора и не устать. А если еще нужно наполнить емкости для полива сада/огорода, бассейн и баки в бане, то легче вообще отказаться от затеи, чем ее реализовать. Правда?
Совсем другое дело, если вместо вас столь трудоемкий процесс осуществляется насосным оборудованием. Неутомимые «труженики» предельно оперативно обеспечат все объекты водой. Потому насосная станция для дома или обожаемой дачки просто необходима. А как ее выбрать, мы детально расскажем в следующей статье.
Предложенная нами информация в тончайших подробностях освещает нюансы устройства и принцип работы системы. Вашему вниманию представлены критерии выбора агрегата и самые востребованные модели. Предложенные нами сведения подкреплены полезными схемами, фото и видео.
Регулировать или нет — как определить?
В случае, когда оборудование покупается в собранном виде, необходимо убедиться, что давление в насосной станции находится в допустимом диапазоне.
Стандартные заводские настройки лежат в пределах:
- включения – 1,5-1,8 атм.;
- выключения – 2,5-3 атм.
Далее остается проверить, устраивают ли такие параметры семью.
Изменяют параметры системы также, если начинают чувствовать дискомфорт во время пользования водопроводом. Потребитель, для которого удобен средний напор для мытья посуды и принятия душа, выберет низкий порог включения двигателя.
Когда человек активно пользуется гидромассажным устройством, хочет, чтобы ванная и стиральная машина заполнялись водой максимально быстро, ему необходима интенсивная работа станции с частым включением мотора.
Если насос включается при открытии крана и выключается только при его закрытии, это говорит об отсутствии дополнительного напряжения в системе
Состав насосной станции и назначение частей
Насосная станция — совокупность отдельных устройств, соединенных между собой. Чтобы понимать, как ремонтировать насосную станцию, надо знать из чего она состоит, как работает каждая из частей. Тогда неисправности устранять проще. Состав насосной станции:
- Насос погружного или поверхностного типа. Качает воду из колодца или скважины, поддерживает стабильное давление в системе. С домом соединен при помощи труб.
На трубопроводе обязательна установка обратного клапана. Он не дает воде при отключении насоса стекать из труб обратно в колодец или скважину. Устанавливается обычно на конце трубы, опущенном в воду.
- Гидроаккумулятор или мембранный бак. Металлическая герметическая емкость, разделенная на две половины эластичной мембраной. В одной находится под давлением воздух (инертный газ), в другую, до создания определенного давления, закачивается вода. Гидроаккумулятор необходим для уменьшения количества включений насоса, продления срока его службы. Создает и поддерживает требуемое давление в системе и небольшой резервный запас воды на случай неработоспособности станции.
- Блок контроля и управления насосной станцией. Обычно это манометр и реле давления, устанавливается между насосом и гидроаккумулятором. Манометр — контрольный прибор, который позволяет оценить давление в системе. Реле давления управляет работой насоса — подает команды на его включение и отключение. Включение насоса происходит при достижении нижнего порога давления в системе (обычно 1-1,6 атм), отключение при достижении верхнего порога (для одноэтажных зданий 2,6-3 атм).
Каждая из частей отвечает за определенный параметр, но один тип неисправности может быть вызван выходом из строя различных устройств.
Принцип работы насосной станции
Теперь давайте рассмотрим, как все эти устройства работают. При первом запуске системы насос накачивает в гидроаккумулятор воду до тех про, пока давление в нем (и в системе) не сравняется с выставленным на реле давления верхним порогом. Пока нет расхода воды, давление стабильно, насос выключен.
Каждая из частей выполняет свою работу
Где-то открыли кран, спустили воду и т.п. Какое-то время вода поступает из гидроаккумулятора. Когда ее количество уменьшается настолько, что давление в гидроаккумуляторе падает ниже порога, реле давления срабатывает и включает насос, который снова накачивая воду. Отключается он снова-таки реле давления, когда достигнут верхний порог — порог отключения.
Если идет постоянный расход воды (набирается ванна, включен полив саде/огорода) насос работает продолжительное время: пока в гидроаккумуляторе не создастся нужное давление. Это периодически происходит даже при открытых всех кранах, так как насос подает воды меньше, чем вытекает из всех точек разбора. После того, как расход прекратился, станция еще некоторое время работает, создавая в гироаккумуляторе требуемый запас, потом отключается и включается после того как снова появляется расход воды.
Заключение
Информация, которую нужно запомнить:
- Бытовое применение насосной станции – забор воды из скважины, водоема, централизованной системы водоснабжения и подача ее по трубам в здание.
- При первом включении оборудования проверяют соответствие его режима работы допустимым нагрузкам и логическим ограничениям.
- Давление выключения мотора не должно превышать такого значения, которое способна создать помпа, иначе насос никогда не выключится.
- Для того, чтобы двигатель включался, нижнее положение стрелки манометра не должно показывать значение меньшее, чем давление воздуха в баке.
- Объем воздуха в гидроаккумуляторе контролируют каждые 3 месяца.
- Проверенные настройки иногда необходимо менять.
