Как выбрать насосную станцию

1. Что такое насосная станция и как она работает

Насосная станция является наиболее продвинутой разновидностью насосного оборудования и комплексным устройством для подачи воды из скважины, колодца, резервуара или другого источника, а также полива. Мощные станции используются даже в многоквартирных домах, где нет доступа к центральному водопроводу. Главные преимущества насосной станции — автоматическое включение и выключение при открытии/закрытии крана, стабильное давление в системе и накопление запаса воды благодаря встроенному гидробаку.

Конструкция типичной насосной станции включает в себя:

1. электродвигатель — выступает ключевым элементом для стабильной работы всего механизма;
2. реле давления — контролирует давление в системе, включая и отключая насосную станцию по мере необходимости. Если давление и уровень воды в системе упали, реле запускает станцию и не прекращает работу до тех пор, пока показатели не достигнут оптимальных значений;
3. гидроаккумулятор (гидробак) — герметичная емкость, накапливающая запас воды. Вода находится в баке под давлением, благодаря чему обеспечивается нужный напор;
4. электрический насос — перекачивает воду из источника в систему.

Таким образом, принцип работы не слишком сложный. Станция забирает воду из источника, насос отправляет ее в гидроаккумулятор, сжимая находящийся в нем воздух. Когда давление в системе достигает заданного уровня — реле отключает насос. При открытии крана давление падает, и насос включается снова. Все это позволяет поддерживать равномерную подачу воды во все точки водоразбора без участия человека.

2. Типы насосных станций

Большинство насосных станций предназначены для работы с чистой водой — прозрачной или слегка мутной, без абразивных частиц, песка, ила и мусора. Зачастую они допускают наличие твердых частиц размером до 5 мм, но есть модели и с более строгими требованиями.

Редкой категорией являются насосы для грязной воды, предназначенные для откачки технической или дренажной воды с частицами, полива из открытых водоемов и для систем с наличием песка, ржавчины и ила. Гораздо чаще встречаются усиленные модели для канализации, рассчитанные на отвод сточных, фекальных и дренажных вод. Такое оборудование необходимо на участках с низким рельефом, где невозможен самотечный слив, а также если санузел находится ниже уровня канализации (например, в цокольном или подвальном помещении).

Таким образом, при выборе насосной станции обращайте внимание на максимальный размер твердых частиц, с которыми она способна справиться — обычно производители указывают этот пункт в характеристиках. Если количество и размер примесей будет превышать допустимую норму, со временем это приведет к повреждениям и поломке оборудования. Чтобы избежать этого, некоторые устройства оснащены измельчителем — специальным приспособлением, которое дробит содержащиеся в воде загрязнения на мелкие частицы, не способные навредить работе системы.

Помимо этого, насосные станции делятся на разновидности по принципу действия:

• Центробежные. Самый распространенный тип устройств, использует в качестве основного механизма вращающуюся крыльчатку (колесо), которая создает центробежную силу и за счет этого втягивает воду. Такие насосы надежные и долговечные, обладают высоким КПД и хорошей производительностью, но не терпят воздух в системе.
• Вихревые. Рабочее колесо с лопастями во время работы вращаются и создают вихрь, обеспечивая движение воды по закрученной траектории. Насосы с таким принципом работы компактны, создают более высокий напор при меньшей производительности, но менее устойчивы к загрязнениям и достаточно шумные.
• Вибрационные. Мембрана, приводимая в движение электромагнитом, колеблется и выталкивает воду.
• Винтовые. Вращающийся винт проталкивает воду по спирали.

3. Ключевые параметры

При выборе насоса важно понимать, на что он способен и сможет ли удовлетворить ваши потребности в воде. Для этого необходимо учитывать такие характеристики:

3.1 Мощность

Показатель потребления электроэнергии напрямую влияет на производительность, эффективность, способность развивать напор и поднимать воду на необходимую высоту. Недостаточная мощность приводит к низкому давлению, слабому напору и перебоям в работе. Но и избыточная мощность не рекомендуется, так как она чревата перегревом, износом оборудования и перерасходом электричества. В среднем, для частного дома оптимальной будет мощность от 1000 до 2000 Вт, в зависимости от площади снабжаемого водой участка и глубины подъема. Чем больше точек потребления воды и сложнее ее подача — тем выше должна быть мощность. Желательно выбирать этот показатель с небольшим запасом на случай, если вы захотите сделать ремонт и увеличить количество санузлов в доме.

3.2 Производительность

Это объем воды, который насос способен перекачать за определенный промежуток времени. Обычно указывается в литрах в час или кубометрах в час. Производительность определяет, сможет ли насосная станция обеспечить стабильную подачу воды и удовлетворить потребности всех пользователей.

Чтобы понять необходимую производительность, необходимо подсчитать, сколько точек водопотребления будет работать одновременно, и суммировать их расход. Речь идет о местах и бытовой технике, где используется вода: ванна, душ, посудомоечная машина, краны, унитаз и т. д. Для сравнения приводим приблизительный расход некоторых точек водозабора:

• кран на кухне — 300 л/ч;
• душ — 600–800 л/ч;
• стиральная машина — 400–500 л/ч;
• полив огорода с помощью шланга — 800–1000 л/ч.

К общему значению рекомендуется добавить 20 – 30% про запас, чтобы в пиковые периоды (например, утром и перед сном) воды было достаточно. Не рекомендуется выбирать насосную станцию с производительностью, равной максимальному расходу, так как это может привести к преждевременному износу оборудования и частым включениям/выключениям. Излишняя производительность, в свою очередь, истощает скважину и бьет по счетам за электроэнергию.

В среднем, оптимальные значения производительности следующие:

• небольшой дом и маленькая семья — до 2 м³/ч;
• семья из 3 – 5 человек — 2-4 м³/ч;
• большой дом с несколькими этажами и санузлами — 5 м³/ч и более.

3.3 Максимальный напор

Проще говоря, это высота, на которую насос может поднять воду. Если эта величина будет меньше необходимой — в верхних точках (например, на втором этаже) будет слабый напор или же воды не будет вовсе. Для расчета оптимального напора требуется учитывать не только глубину скважины, но и высоту труб, по которым поступает вода, и длину горизонтально расположенных шлангов. При этом длина по вертикали считается по соотношению 1:1, а по горизонтали — 10:1 (10 метров по горизонтали = 1 метр по вертикали).

• Для начала измерьте высоту от уровня воды в источнике (скважине или колодце) до самой высокой точки водоразбора (например, до душа на втором этаже).
• Определите длину всех горизонтальных труб и шлангов и умножьте суммарное значение на 0.1 (по соотношению 10:1).
• Определите минимальное давление, необходимое для нормальной работы всех устройств (душ, стиральная машина, бойлер и т. д.). Для бытовых нужд обычно достаточно 1.5 – 2 бара, то есть приблизительно 20 м водяного столба.
• Добавьте хотя бы 10% к общей высоте с учетом потерь на трение и изгибы.

Напор (м) = глубина всасывания + высота подъема воды + 10% запаса + необходимое давление

Допустим, у вас колодец глубиной 10 метров, расстояние от колодца до дома составляет 20 метров (включая горизонтальный участок), а воду необходимо поднять на второй этаж (еще 5 метров). Общий подъем составляет 10 + 20×0.1 + 5 = 17 метров. Добавляем 20 м для обеспечения нормального давления и 10% про запас. В результате необходима насосная станция с напором не менее 40 метров.

На сегодняшний день наиболее распространены модели с высотой напора до 50 м, чего вполне достаточно для среднестатистических домов.

3.4 Объем гидроаккумулятора

Емкость, где накапливается вода, отвечает за создание запаса воды и поддержание стабильного давления. Когда вы открываете в доме кран, вода сначала поступает из гидробака, и лишь потом включается насос — когда давление падает ниже установленного уровня. Соответственно, чем больше будет гидробак — тем реже будет включаться насос, а это увеличивает срок службы оборудования. Однако и слишком большой резервуар имеет свои недостатки: он занимает много места, дольше наполняется, а оставшаяся внутри вода может застаиваться и обретать неприятный запах.

В целом, рекомендации по выбору объема гидроаккумулятора таковы:

• 25 – 50 литров — для небольшого потребления (1 – 2 человека, маленький дом или дача с несколькими точками водозабора);
• 50 – 80 литров — для обычного дома и семьи из 2 – 4 человек;
• 100 л и более — для большой семьи, где больше 4 человек и большое потребление воды.

4. Место установки насосной станции

Правильная установка насосной станции не только влияет на удобство эксплуатации, но и является залогом надежной и долговечной работы. В отличие от погружных насосов, станция не погружается в воду, а устанавливается на поверхности. Место для ее размещения можно выбрать где угодно, но некоторые правила и рекомендации все же надо учитывать:

• Желательно расположить насосную станцию недалеко от источника воды, чтобы минимизировать потери давления и обеспечить эффективную работу.
• Холод приводит к замерзанию воды и поломке оборудования. Большинство моделей рассчитаны на работу при температуре от +1 до +40 °C. Поэтому если станция находится прямо на улице — зимой ей необходима утепленная конструкция.
• Следите за уровнем влажности и грунтовыми водами, чтобы избежать затопления станции. Электродвигатели насосов не переносят прямой контакт с водой, это может привести к короткому замыканию.
• Учитывайте уровень шума, ведь если станция будет установлена в доме — она может помешать домочадцам. В этом случае лучше использовать специальные шумоизоляционные кожухи и коробы.

Лучше всего разместить оборудование в техническом помещении, подвале, специально построенной будке, утепленной шахте или кессоне — подземной камере, которая защищает насосную станцию от внешних воздействий.

При выборе места для установки немаловажным является расстояние от источника воды, в том числе глубина, с которой забирается вода, и расстояние от поверхности скважины или колодца до самой станции. Это значение не должно превышать 8 метров — в противном случае насос просто не сможет поднять воду со скважины и подать ее под давлением в гидроаккумулятор. В этом случае действует то же соотношение, что и при расчете напора воды: 1 м по вертикали = 1 м, а 1 м по горизонтали = 0.1 м.

Например, если глубина скважины составляет 6 метров, то расстояние до насоса не должно превышать 20 метров.

Если же глубина всасывания больше 8 метров, лучше использовать погружной скважинный насос или насосную станцию с эжектором. Это специальное приспособление, которое позволяет всасывать воду с глубины в разы большей. Но наличие эжектора значительно увеличивает и уровень шума.

5. Оснащение

Современные насосные станции могут отличаться не только по техническим характеристикам, но и по оснащению, что тоже влияет на эффективность работы, долговечность и удобство использования.

5.1 Материал корпуса

Лучшими вариантами являются нержавеющая сталь и чугун, так как они имеют длительный срок службы и устойчивы к коррозии. Пластик бюджетнее, но он менее прочен и не так надежен.

5.2 Материал рабочего колеса (крыльчатки)

Это основной рабочий элемент, который вращается с высокой скоростью и выдерживает большой напор воды, поэтому он должен быть из качественных материалов. Самым надежным решением является нержавеющая сталь — она прочна, не ржавеет и устойчива к загрязнениям в воде. Латунь обладает теми же преимуществами, но стоит дороже. Чугун немного уступает нержавеющей стали по хрупкости и чувствительности к коррозии. Но чаще всего производители используют пластик, а точнее — технополимеры. Они недорого стоят, не подвержены коррозии и достаточно прочные.

5.3 Материал гидробака

Стандартом для большинства моделей выступает обычная сталь, покрытая специальной краской во избежание коррозии. Гидроаккумуляторы из нержавеющей стали стоят дороже, но они более надежные и долговечные.

5.4 Защита оборудования

Всевозможные защитные системы значительно продлевают срок службы оборудования, предотвращая его поломки. Так, система защиты от перегрузки и перегрева остановит работу насоса, если он будет работать на повышенных оборотах. А защита от сухого хода прекратит работу в случае отсутствия воды в скважине, ведь это неизбежно приведет к выходу насоса из строя из-за отсутствия охлаждения.

5.5 Обратный клапан

После выключения насоса предотвращает слив воды обратно в скважину или колодец. Зачастую входит в оснащение насосной станции, но бывают случаи, когда его необходимо покупать отдельно.

5.6 Фильтры

Фильтр грубой очистки на входе задерживает песок, мелкие частицы, ржавчину и защищает рабочее колесо насоса от повреждений. В некоторых моделях он уже встроен, к другим можно докупить отдельно . Если же вы хотите получать чистую питьевую воду — необходим и фильтр тонкой очистки, который не пропускает даже мельчайшие частицы грязи. Такие фильтры съемные, поэтому периодически их можно снимать и чистить.

5.7 Реле давления

Предназначено для контроля давления и входит в оснащение насосной станции. Но реле бывает двух видов:

• Механическое — использует пружинный механизм, срабатывающий при достижении заданных уровней давления. Отличается простотой, надежностью, долговечностью, невысокой стоимостью и хорошей ремонтопригодностью.
• Электронное (автоматика) — контролирует давление и проток воды с помощью электронных датчиков. Обеспечивает более точное управление, но при этом электроника стоит дороже, чувствительна к перепадам напряжения и сложнее в ремонте.