Насосная станция своими руками: схемы подключения и монтаж своими силами

Автономное водоснабжение в частном доме устраивают при отсутствии централизованных коммуникаций, либо при невозможности подключения к ним. Удовольствие это не из дешевых. Однако если подключается насосная станция своими руками, можно сэкономить на монтаже оборудования солидную сумму. Для этого необходимо выбрать агрегат с оптимальными характеристиками и схему установки, а затем следовать технологии монтажа.

Содержание статьи:

• Назначение и устройство насосной станции
• Виды применяемых насосов
  • Насосы с внутренним эжектором
  • Насосы с внешним эжектором
  • Погружной или скважинный насос
• Гидроаккумулятор – устройство и принцип работы
• Блок управления насосной станцией
• Принцип работы водоснабжающей установки
• Преимущества применения насосной станции
• Где расположить насосную станцию
• Технология монтажа насосной установки
  • Подготовительные работы
  • Сборка водозаборного узла
  • Монтаж поверхностных элементов станции
• Запуск станции насосного оборудования
• Эксплуатация станции насосного оборудования
• Видео-подборка по теме

Назначение и устройство насосной станции

Станция насосного оборудования выполняет сразу две функции – подает воду в систему водоснабжения дома и автоматически поддерживает в ней заданное давление. Это позволяет прокладывать разветвленную сеть водопровода и подключать к нему бытовую технику – душевую кабину, бойлер, посудомоечную и стиральную машину.

Типовая конструкция станции включает:

• Насос;
• Гидроаккумулятор;
• Блок автоматики;
• Входной сетчатый фильтр – необходим для исключения попадания в систему частиц примесей и возможных загрязнений;
• Трубопроводы, шланги и необходимые фитинги.

Чтобы предотвратить отток жидкости из системы при остановке насоса или снижении давления, в зоне забора воды устанавливается  обратный клапан. Необходим также источник забора воды. Для этого устраивают колодец или скважину. Возможно использование резервуара (бассейна) с привозной водой и открытых водоемов, если характеристики агрегата позволяют проводить перекачку загрязненной жидкости.

Насосная станция представляет собой компактное и в то же время функциональное оборудование, которое обеспечивает стабильное водоснабжение частного дома

Если забор осуществляют из естественного водоема (пруда, реки, озера), воду применяют только для хозяйственных нужд и полива. Если извлечение воды производится из колодца или скважины, требуется провести анализ. Согласно результатам исследования определяется принадлежность воды к питьевой или хозяйственной категории.

Виды применяемых насосов

Готовые насосные станции – это установки с поверхностным насосом, осуществляющим забор жидкости из скважины за счет разрежения. Эжектор может быть включен в конструкцию самого насоса, или быть выносным – в этом случае его располагают в скважине. Однако при сборке и монтаже насосной станции своими руками можно использовать также погружной или скважинный насос, особенно если он уже имеется в наличии.

Чаще всего используют готовые насосные станции, в которых все основные элементы уже собраны друг с другом и настроены. При установке достаточно подключить питающий и напорный трубопроводы

Насосы с внутренним эжектором

Установки с встроенным эжектором способны осуществлять подъем воды лишь с небольшой глубины – до 8 м. Но при этом обеспечивают мощный напор, превышающий 40 м. Не боятся попадания воздуха, поэтому наполнять систему водой перед началом работы необязательно – станция сначала прокачает воздух, а затем начнет подавать воду.

Отличаются хорошей производительностью и надежностью. Недостатком является высокий уровень шума, в связи с чем в доме их монтируют только при наличии подсобных звукоизолированных помещений.

При монтаже станции с поверхностным эжекторным насосом необходимо учитывать не только глубину зеркала воды, но и горизонтальный участок подводящего трубопровода

Насосы с внешним эжектором

Станции с выносным эжектором обустраивают при необходимости забора жидкости с большой глубины – 20…50 м. В этом случае эжектор опускается в скважину (колодец), как часть заборного узла. К нему подводят два шланга от установки – напорный и вакуумный (всасывающий).

По первому жидкость подается в эжектор и формирует область разрежения в камере всасывания, второй – поднимает вверх воду из скважины. Характеризуются такие агрегаты низким уровнем шума. Они не потребляют много электроэнергии, но и КПД у них достигает всего 30-40 %.

Погружной или скважинный насос

Станции с погружным (скважинным) насосом практически не производит шума, забор воды может осуществляться с любой глубины и при достаточном удалении скважины или колодца от здания. Не боится небольших протечек в трубопроводе и подсоса воздуха.

Однако погружные насосы достаточно дороги. Они требуют чистой воды – установка мощной фильтрационной системы решает проблему, но в этом случае потребуется регулярно ее чистить. Ремонт и обслуживание затруднены необходимостью подъема агрегата на поверхность.

Не подходят для источников с наличием примесей в воде более 2 г на 1 м3 – фильтры быстро забиваются и насос перестает функционировать

Гидроаккумулятор – устройство и принцип работы

Стартовый ток насоса превышает рабочий в 3-5 раз и оказывает разрушительное действие на его конструкцию. Поэтому ресурс насоса зависит от количества включений. Чтобы уменьшить их в систему обязательно устанавливают мембранный гидроаккумулятор.

В системе водоснабжения дома он выполняет следующие функции:

• Предохраняет насос от износа и повышает срок его эксплуатации – благодаря запасу жидкости в мембранном отсеке количество включений агрегата значительно снижается;
• Поддерживает в водопроводе постоянное давление и предохраняет от перепадов напора;
• Исключает появление гидроударов в системе, разрушительно действующих на подключенные приборы и трубопроводную арматуру;
• Обеспечивает некоторый запас воды на случай отключения электропитания.

Прибор представляет собой герметичный сосуд, внутренний объем которого разделен  эластичной мембраной на две емкости. Одна из них заполняется воздухом, а вторая предназначена для накачивания воды.

Работает гидробак следующим образом. Вода нагнетается в эластичную емкость до достижения верхнего порога давления. Затем насос отключается. Напор в системе поддерживается за счет воздушной прослойки в гидроаккумуляторе, уплотненный воздух играет роль демпфера. Когда объем воды уменьшается (расходуется потребителями), и давление доходит до нижней заданной границы – снова включается насос и наполняет гидробак водой.

Выбирают гидроаккумулятор на основании расчетов, в которых учитывают число проживающих, количество точек потребления воды, максимально допустимое число включений насоса и его мощность, требуемое давление в системе. Недостаточный рабочий объем бака приведет к постоянному включению насоса и его износу. Емкость с запасом грозит застоем воды и снижением ее качества, вредным воздействием на внутреннюю поверхность мембраны.

Находящийся под давлением воздух в гидробаке выдавливает воду и некоторое время поддерживает напор даже при отсутствии электричества

Блок управления насосной станцией

Стандартный блок управления насосной станцией состоит из штуцера, реле давления и манометра и устанавливают на напорный трубопровод. Манометр служит для контроля текущего давления в системе, а реле является важнейшим элементом управления насосной станцией. Оно управляет подачей воды в напорную емкость по заданным параметрам и обеспечивает автоматический режим работы насоса, включая и выключая его.

Основные рабочие элементы реле – это упругая мембрана и пружины минимального и максимального давления. При низком давлении пружина разжимается и замыкает контакт, включающий двигатель насоса. Превышение давления сжимает ее, а при достижении максимального порога контакт размыкается. Насос выключается и подача воды прекращается.

При выборе прибора, лучше отдать предпочтение реле давления с защитой от сухого хода. Она предохранит насос от перегревания и отключит его, если по каким-либо причинам (попала грязь, уровень жидкости в источнике опустился ниже заборного узла) в систему перестала поступать вода.

Чувствительными элементами реле давления являются две пружины. Большую настраивают на минимальное давление, малую – на разницу между минимальным и максимальным

Принцип работы водоснабжающей установки

Работа насосной станции происходит циклами, каждый из которых можно разделить на два этапа:

Включается насос и поднимает воду из источника. Она заполняет систему и гидробак до момента, когда давление превысит верхний порог. После этого реле давления отключает двигатель насоса и подача воды прекращается. Насосная станция переходит в спящий режим.

При включении потребителей (открытие кранов, использование водопотребляющей техники) вода поступает из емкости гидроаккумулятора. Расход жидкости из гидробака осуществляется до момента снижения давления до нижнего порога. Это вызывает новое включение насоса и подъем воды.

Количество циклов в час не должно превышать ограничение на максимальное количество включений, допустимое для используемого насоса.

Преимущества применения насосной станции

Устройство автономного водоснабжения в своем доме обеспечивает независимость и комфорт. Насосная станция дает следующие преимущества:

• Повышает эффективность системы водоснабжения.
• Повышает безопасность эксплуатации оборудования и трубопроводов.
• Обеспечивает некоторый (зависит от емкости гидробака) запас воды и ее подачу даже при отключении электроснабжения.
• Поддерживает постоянное давление и стабильность напора воды.
• Увеличивает долговечность подключенных к системе водоснабжения приборов и бытовой техники.
• Автоматический режим работы (своевременное включение и выключение насосного агрегата) снижает износ оборудования и затраты на электроэнергию.
• Возможность выбора места монтажа агрегата.
• Имеет компактные габаритные размеры и небольшой вес.
• Несложно монтировать.

В сельской местности, коттеджных и дачных поселках коммуникационные сети водоснабжения нередко грешат низким давлением и нестабильным напором. В этом случае насосную станцию можно подключить к уже существующему магистральному водопроводу – это решит проблемы с падением давления и отсутствием напора в водопроводе.

Где расположить насосную станцию

При планировании размещения агрегата, следует учитывать, что:

• Расположение насосной станции в непосредственной близости от источника воды обеспечивает стабильное всасывание и ровную работу оборудования.
• Место установки должно быть сухим и теплым, хорошо вентилируемым.
• Оборудование не должно касаться стен.
• Необходимо обеспечить свободный доступ для ремонтных работ и профилактических осмотров.

Вариант установки насосной станции с поверхностным перекачивающим агрегатом, особенно с внутренним эжектором, следует тщательно продумать, так как такая система имеет высокий уровень шума. Существует несколько вариантов монтажа.

В доме. Самое оптимальное место для правильного функционирования станции – это отапливаемое помещение. Идеально, если в доме имеется звукоизолированная котельная. Крайний вариант – это установка оборудования в комнатах общего пользования (коридоре, ванной, в прихожей, кладовой). Но в этом случае его размещают подальше от спален и обеспечивают звукоизоляцию – например, делают кожух или шкаф.

Лучшим вариантом устройства насосной станции можно считать ее установку в отдельном помещении в доме с пробуренной прямо под зданием скважиной

В подвале. Довольно часто насосную станцию оборудуют в цокольном этаже или подвале. Однако необходимо позаботиться о создании оптимальных условий для размещения установки – помещение должно быть звуко-, тепло- и гидроизолированным. Можно устроить специальный короб в подполе, с доступом к оборудованию через люк.

Теплый обустроенный подвал с хорошей гидро- и звукоизоляцией и вентиляцией идеально подходит для установки насосного оборудования

В колодце. Насосную станцию устанавливают на специально устроенной платформе в колодце. Глубина поверхности установки должна быть такой, чтобы все оборудование находилось ниже уровня промерзания. Сам колодец сверху утепляют. Недостаток такой схемы – затрудненный доступ к оборудованию.

При достаточной ширине и глубине колодца, а также мощности насоса, станцию можно установить в колодце на специальном кронштейне или площадке

В кессоне. Вокруг скважины устраивают помещение достаточной для последующего обслуживания ширины, заглубленное ниже уровня промерзания почвы. У поверхности земли кессон закрывают и утепляют, оставляя лишь небольшой люк для обслуживания. Устройство приямка позволит применять насос со встроенным эжектором в том случае, когда глубина зеркала воды от поверхности земли составляет 9-11 метров.

Установка агрегата в кессоне скважины обеспечивает защиту от промерзания оборудования и полную шумовую изоляцию

В отдельном (специальном) сооружении или пристрое. В этом случае шума слышно в доме не будет. Однако просто утеплить такое помещение будет недостаточно, потребуется еще и обогрев. Это ведет к дополнительным расходам на электроэнергию и проведение системы отопления.

При установке станции с погружным насосом проблемы с шумоизоляцией нет. Все элементы системы, кроме самого насоса, устанавливают в любом отапливаемом помещении дома.

Технология монтажа насосной установки

Определившись с местом установки станции насосного оборудования, приступают к ее монтажу.

Подготовительные работы

Готовят прочное основание под перекачивающий агрегат – бетонное кирпичное или деревянное, поверхность под установку выравнивают. Можно использовать специальный металлический кронштейн.

Поскольку насос довольно сильно вибрирует при работе, в соединениях трубопровода образуются люфты, появляются течи. Для снижения вибрации, а также ее разрушительного действия, под опоры насоса укладывают резиновые подкладки или коврик, а саму установку надежно закрепляют – привинчивают ножки анкерными болтами.

Главное условие бесперебойной работы станции насосного оборудования – беспрепятственное поступление жидкости от источника. Основной проблемой, которую необходимо решить при круглогодичном водообеспечении – это защита от промерзания. Поэтому под трубопровод роют траншею – от фундамента до колодца или кессона (приямка) скважины.

Траншея должна быть прямой в плане, желательно без поворотов и загибов, чтобы не снижать давление. Чтобы исключить воздействие отрицательных температур на трубы, их закапывают ниже уровня промерзания почвы в данной местности. При формировании траншеи необходимо учесть уклон 0,03 в сторону водозабора для слива жидкости из трубопровода в период консервации.

При близко расположенных грунтовых водах водопровод прокладывают выше критического уровня, но в этом случае его утепляют и дополнительно используют греющий кабель. Также серьезная теплоизоляция и обогрев потребуется, если водопровод выводится выше уровня земли.

Если трубопровод проходит по воздуху, или залегает неглубоко, то необходим обогрев и серьезное утепление

Сборка водозаборного узла

Водозаборный узел зависит от типа используемого насоса.

• При стандартной схеме подключения – станция с поверхностным насосом и встроенным эжектором – это подсоединенный к полипропиленовой трубе через муфту обратный клапан с сетчатым фильтром.
• Установка с внешним эжектором. На всас эжектора накручивают обратный клапан с сетчатым фильтром, сверху подсоединяют две трубы.
• При использовании погружного (скважинного) насоса, фильтр грубой очистки входит в его конструкцию. Поэтому к агрегату присоединяют обратный клапан, и трубу. Насос имеет приличный вес, поэтому его подвешивают на прочный трос.

Опускают узел на необходимую глубину, учитывая, что минимальное расстояние от него до дна источника составляет 1 м при использовании поверхностных насосов и 0,5 м для погружного (скважинного). Также следует иметь в виду, что уровень водяного зеркала меняется в течение года – летом он понижается. Если глубина всасывания на грани, то в этот период можно лишиться водоснабжения полностью.

В зависимости от диаметра скважины конструкция эжекторного узла различается. Циркуляция воды происходит либо по двум трубам, либо по принципу труба в трубе

Монтаж поверхностных элементов станции

Принципиально схемы установки насосной станции будут различаться в зависимости от того, какой перекачивающий агрегат применяется. Основное правило: любой дополнительный прибор устанавливают через шаровые краны с американкой и обратные клапаны. Это позволит снять устройства для замены или ремонта без необходимости слива всей воды из системы.

Следует предусмотреть и возможность слива воды из системы – для этого в трубопроводе формируют отвод установкой тройника, к которому подключают сливной кран. На подающий трубопровод желательно установить фильтр грубой очистки. На напорный (в линию, ведущую к потребителям) – фильтр тонкой очистки.

Монтаж готовой станции поверхностного типа не вызывает сложностей, так как основные элементы системы уже соединены друг с другом. Она представляет собой гидроаккумулятор с установленным на нем электронасосом и блоком управления. Помимо основной арматуры, в такую систему устанавливают устройство для заполнения ее водой перед первым запуском. Аналогично сливному устройству, в трубопровод вводят тройник с подключенным шаровым краном и воронкой.

При сборке трубопровода все соединения следует уплотнять льном, лентой ФУМ или уплотнительной пастой, чтобы не допускать подсоса воздуха в систему

В остальных случаях элементы системы монтируют самостоятельно. При установке поверхностной станции, трубопровод (либо два трубопровода, если используется выносной эжектор)от скважины подсоединяют к насосу.

Далее устанавливают гидроаккумулятор и блок управления. Для станции со скважинным насосом это будут все основные поверхностные элементы в схеме. Удобнее всего для этого использовать 5-ти выводной штуцер, который монтируют в напорный трубопровод в удобном месте. В него вкручивают реле давления и манометр.

К боковому входу штуцера подсоединяют гидроаккумулятор. Для удобства обслуживания его подключают через шаровой кран с американкой и устраивают слив.

Проводят подключение потребителей к насосной станции. Чаще всего первым элементом становится раздающий коллектор холодной воды.

Такая система менее чувствительна к попаданию воздуха, однако все стыки должны быть герметичны

Запуск станции насосного оборудования

Электрический двигатель насоса имеет большую мощность, поэтому лучше обеспечить станцию насосного оборудования собственной линией электропитания, устроить заземление и установить стабилизатор напряжения.

Проверяют давление воздушной камеры гидроаккумулятора. Оно должно быть на 10 % меньше, чем давление включения насоса. Однако такую настройку делают в рабочем режиме. Предварительно же необходимо добиться следующих значений: для гидробака емкостью 20-30 л – 1,4…1,7 бар, емкостью 50-100 л – 1,7…1,9 бар.

Перед первым запуском установки с поверхностным насосом рабочую часть системы заполняют водой. Для этого выкручивают заглушку из заливного отверстия, расположенного в верхней части насоса. Если в трубопроводе предусмотрена заливная воронка, лучше воспользоваться ей. Заливают жидкость до полного заполнения, пока она не начнет выливаться. Затем отверстие (вентиль) плотно закрывают.

При наполнении системы жидкостью через заливочное отверстие насоса удобно пользоваться обычной воронкой

Последовательность запуска:

Насос подключают к электросети.

Вентиль заливной воронки трубопровода с поверхностным насосом немного приоткрывают, чтобы удалить остатки попавшего в систему воздуха.

Включают агрегат – в течение 2-3 минут из выходного отверстия напорного трубопровода (или открытого крана водопровода) должна потечь вода.

Если жидкость не потекла, насосное оборудование выключают, доливают воды в систему и включают снова.

После удачного запуска оборудование следует «обкатать» и, если требуется, отрегулировать настройки гидроблока и реле давления.

Эксплуатация станции насосного оборудования

После ввода насосной станции в эксплуатацию проводят ее периодическое обслуживание. Необходимо своевременно очищать фильтр грубой очистки. Без этого производительность установки постепенно снижается, вода идет рывками, а полностью забитый фильтр приведет к режиму работы «на сухую» и отключению системы. Частота очищения зависит от содержания примесей в перекачиваемой воде.

Раз в месяц, либо после длительного простоя, зимней консервации или ремонтных работ, проверяют давление в воздушном отсеке гидроаккумулятора. Если необходимо, воздух подкачивают. При использовании станции только в летний период, необходимо до наступления заморозков слить из системы всю воду.

Видео-подборка по теме

Основные правила подключения насосной станции поверхностного типа:

Обслуживание и регулировка насосной станции поверхностного типа:

Как сделать насосную станцию на базе погружного насоса:

Правильная установка насосной станции обеспечивает частный дом водоснабжением с параметрами, не уступающими городской квартире — постоянное давление и достаточный напор. Чтобы система работала максимально эффективно, перед выбором и монтажом оборудования следует обратится за консультацией к специалисту и выполнить оценочный расчет.