Як вибрати насосну станцію

1. Що таке насосна станція та як вона працює

Насосна станція є найбільш сучасною різновидністю насосного обладнання та комплексним пристроєм для подачі води зі свердловини, колодязя, резервуара або іншого джерела, а також поливу. Потужні станції використовуються навіть у багатоповерхових будинках, де немає доступу до центрального водопроводу. Головні переваги насосної станції — автоматичне ввімкнення та вимкнення при відкритті/закритті крана, стабільний тиск у системі та накопичення запасу води завдяки вбудованому гідробаку.

Конструкція типової насосної станції включає в себе:

1. електродвигун — виступає ключовим елементом для стабільної роботи всього механізму;
2. реле тиску — контролює тиск у системі, вмикаючи та вимикаючи насосну станцію за потреби. Якщо тиск та рівень води в системі впали, реле запускає станцію і не припиняє роботу доти, доки показники не досягнуть оптимальних значень;
3. гідроакумулятор (гідробак) — герметична ємність, що накопичує запас води. Вода перебуває в баку під тиском, завдяки чому забезпечується потрібний напір;
4. електричний насос — перекачує воду з джерела у систему.

Таким чином, принцип роботи не надто складний. Станція забирає воду з джерела, насос відправляє її в гідроакумулятор, стискаючи наявне в ньому повітря. Коли тиск у системі досягає заданого рівня — реле вимикає насос. При відкритті крана тиск падає, і насос вмикається знову. Усе це дає змогу підтримувати рівномірну подачу води в усі точки водозабору без участі людини.

2. Типи насосних станцій

Більшість насосних станцій призначені для роботи з чистою водою — прозорою або злегка мутною, без абразивних частинок, піску, мулу та сміття. Найчастіше вони допускають наявність твердих частинок розміром до 5 мм, але є моделі і з більш суворими вимогами.

Рідкісною категорією є насоси для брудної води, призначені для викачування технічної або дренажної води з частинками, поливу з відкритих водойм та для систем з наявністю піску, іржі та мулу. Набагато частіше зустрічаються посилені моделі для каналізації, розраховані на відведення стічних, фекальних і дренажних вод. Таке обладнання необхідне на ділянках із низьким рельєфом, де неможливий сток самопливом, а також якщо санвузол розташований нижче рівня каналізації (наприклад, у цокольному або підвальному приміщенні).

Отже, під час вибору насосної станції звертайте увагу на максимальний розмір твердих частинок, з якими вона здатна впоратися — зазвичай виробники вказують цей пункт у характеристиках. Якщо кількість і розмір домішок перевищуватиме допустиму норму, з часом це призведе до пошкоджень і поломки обладнання. Щоб уникнути цього, деякі пристрої оснащені подрібнювачем — спеціальним пристосуванням, яке подрібнює забруднення у воді на дрібні частинки, не здатні нашкодити роботі системи.

Крім цього, насосні станції поділяються на різновиди за принципом дії:

• Центробіжні. Найпоширеніший тип пристроїв, використовує як основний механізм обертову крильчатку (колесо), яка створює відцентрову силу і за рахунок цього всмоктує воду. Такі насоси надійні та довговічні, мають високий ККД і гарну продуктивність, але не терплять повітря в системі.
• Вихрові. Робоче колесо з лопатями під час роботи обертається і створює вихор, забезпечуючи рух води по закрученій траєкторії. Насоси з таким принципом роботи компактні, створюють вищий напір за меншої продуктивності, але менш стійкі до забруднень і досить галасливі.
• Вібраційні. Мембрана, що приводиться в рух електромагнітом, коливається і виштовхує воду.
• Гвинтові. Обертовий гвинт проштовхує воду по спіралі.

3. Ключові параметри

Під час вибору насоса важливо розуміти, на що він здатний і чи зможе задовольнити ваші потреби у воді. Для цього необхідно враховувати такі характеристики:

3.1 Потужність

Показник споживання електроенергії безпосередньо впливає на продуктивність, ефективність, здатність розвивати напір і піднімати воду на необхідну висоту. Недостатня потужність призводить до низького тиску, слабкого напору і перебоїв у роботі. Але і надмірна потужність не рекомендується, оскільки вона загрожує перегрівом, зносом обладнання та перевитратою електрики. У середньому, для приватного будинку оптимальною буде потужність від 1000 до 2000 Вт, залежно від площі, забезпечуваної водою ділянки та глибини підйому. Що більше точок споживання води і складніша її подача — то вищою має бути потужність. Бажано вибирати цей показник із невеликим запасом на випадок, якщо ви захочете зробити ремонт і збільшити кількість санвузлів у будинку.

3.2 Продуктивність

Це об'єм води, який насос здатний перекачати за певний проміжок часу. Зазвичай указується в літрах на годину або кубометрах на годину. Продуктивність визначає, чи зможе насосна станція забезпечити стабільну подачу води і задовольнити потреби всіх користувачів.

Щоб зрозуміти необхідну продуктивність, потрібно підрахувати, скільки точок водоспоживання працюватимуть одночасно, і підсумувати їх витрату. Йдеться про місця та побутову техніку, де використовується вода: ванна, душ, посудомийна машина, крани, унітаз і т. д. Для порівняння наводимо приблизні витрати деяких точок водозабору:

• кран на кухні — 300 л/год;
• душ — 600–800 л/год;
• пральна машина — 400–500 л/год;
• полив городу за допомогою шланга — 800–1000 л/год.

До загального значення рекомендується додати 20 – 30% про запас, щоб у пікові періоди (наприклад, уранці та перед сном) води було достатньо. Не рекомендується вибирати насосну станцію з продуктивністю, яка дорівнює максимальній витраті, оскільки це може призвести до передчасного зносу обладнання і частих вмикань/вимикань. Надлишкова продуктивність, своєю чергою, виснажує свердловину і б'є по рахунках за електроенергію.

У середньому оптимальні значення продуктивності такі:

• невеликий будинок і маленька сім'я — до 2 м³/год;
• сім'я з 3 – 5 осіб — 2-4 м³/год;
• великий будинок з кількома поверхами і санвузлами — 5 м³/год і більше.

3.3 Максимальний напір

Простіше кажучи, це висота, на яку насос може підняти воду. Якщо ця величина буде меншою за необхідну — у верхніх точках (наприклад, на другому поверсі) буде слабкий напір або ж води не буде зовсім. Для розрахунку оптимального напору потрібно враховувати не тільки глибину свердловини, а й висоту труб, якими надходить вода, і довжину горизонтально розташованих шлангів. При цьому довжина по вертикалі вважається за співвідношенням 1:1, а по горизонталі — 10:1 (10 метрів по горизонталі =1 метр по вертикалі).

• Для початку виміряйте висоту від рівня води в джерелі (свердловині або колодязі) до найвищої точки водозабору (наприклад, до душу на другому поверсі).
• Визначте довжину всіх горизонтальних труб і шлангів і помножте сумарне значення на 0.1 (за співвідношенням 10:1).
• Визначте мінімальний тиск, необхідний для нормальної роботи всіх пристроїв (душ, пральна машина, бойлер тощо). Для побутових потреб зазвичай достатньо 1.5 – 2 бара, тобто приблизно 20 м водяного стовпа.
• Додайте хоча б 10% до загальної висоти з урахуванням втрат на тертя і вигини.

Напір (м) = глибина всмоктування + висота підйому води + 10% запасу + необхідний тиск

Припустімо, у вас колодязь глибиною 10 метрів, відстань від колодязя до будинку становить 20 метрів (включно з горизонтальною ділянкою), а воду необхідно підняти на другий поверх (ще 5 метрів). Загальний підйом становить 10 + 20×0.1 + 5 = 17 метрів. Додаємо 20 м для забезпечення нормального тиску і 10% про запас. У результаті потрібна насосна станція з напором не менш як 40 метрів.

На сьогодні найбільш поширені моделі з висотою напору до 50 м, чого цілком достатньо для середньостатистичних будинків.

3.4 Об'єм гідроакумулятора

Ємність, де накопичується вода, відповідає за створення запасу води і підтримання стабільного тиску. Коли ви відкриваєте в будинку кран, вода спочатку надходить із гідробака, і тільки потім вмикається насос — коли тиск падає нижче за встановлений рівень. Відповідно, що більшим буде гідробак — то рідше вмикатиметься насос, а це збільшує термін служби обладнання. Однак і занадто великий резервуар має свої недоліки: він займає багато місця, довше наповнюється, а вода, що залишилася всередині, може застоюватися і набувати неприємного запаху.

Загалом, рекомендації щодо вибору об'єму гідроакумулятора такі:

• 25 – 50 літрів — для невеликого споживання (1 – 2 особи, маленький будинок або дача з кількома точками водозабору);
• 50 – 80 літрів — для звичайного будинку та сім'ї з 2 – 4 осіб;
• 100 л і більше — для великої сім'ї, де більше 4 осіб і велике споживання води.

4. Місце встановлення насосної станції

Правильна установка насосної станції не тільки впливає на зручність експлуатації, але і є запорукою надійної та довговічної роботи. На відміну від заглибних насосів, станція не занурюється у воду, а встановлюється на поверхні. Місце для її розміщення можна вибрати де завгодно, але деякі правила та рекомендації все ж треба враховувати:

• Бажано розташувати насосну станцію недалеко від джерела води, щоб мінімізувати втрати тиску і забезпечити ефективну роботу.
• Холод призводить до замерзання води і поломки обладнання. Більшість моделей розраховані на роботу за температури від +1 до +40 °C. Тому якщо станція перебуває просто неба — взимку їй потрібна утеплена конструкція.
• Слідкуйте за рівнем вологості та ґрунтовими водами, щоб уникнути затоплення станції. Електродвигуни насосів не переносять прямого контакту з водою, це може призвести до короткого замикання.
• Враховуйте рівень шуму, адже якщо станція буде встановлена в будинку — вона може заважати домочадцям. У цьому разі краще використовувати спеціальні шумоізоляційні кожухи та короби.

Найкраще розмістити обладнання в технічному приміщенні, підвалі, спеціально побудованій будці, утепленій шахті або кесоні — підземній камері, яка захищає насосну станцію від зовнішніх впливів.

Під час вибору місця для встановлення важливим є відстань від джерела води, зокрема глибина, з якої забирається вода, і відстань від поверхні свердловини або колодязя до самої станції. Це значення не повинно перевищувати 8 метрів — в іншому разі насос просто не зможе підняти воду зі свердловини і подати її під тиском у гідроакумулятор. У цьому разі діє те саме співвідношення, що й під час розрахунку напору води: 1 м по вертикалі = 1 м, а 1 м по горизонталі = 0.1 м.

Наприклад, якщо глибина свердловини становить 6 метрів, то відстань до насоса не повинна перевищувати 20 метрів.

Якщо ж глибина всмоктування більша за 8 метрів, краще використовувати заглибний свердловинний насос або насосну станцію з ежектором. Це спеціальне пристосування, яке дає змогу всмоктувати воду з глибини в рази більшої. Але наявність ежектора значно збільшує і рівень шуму.

5. Оснащення

Сучасні насосні станції можуть відрізнятися не тільки за технічними характеристиками, а й за оснащенням, що теж впливає на ефективність роботи, довговічність і зручність використання.

5.1 Матеріал корпусу

Найкращими варіантами є нержавіюча сталь і чавун, оскільки вони мають тривалий термін служби і стійкі до корозії. Пластик бюджетніший, але він менш міцний і не такий надійний.

5.2 Матеріал робочого колеса (крильчатки)

Це основний робочий елемент, який обертається з великою швидкістю і витримує великий напір води, тому він має бути з якісних матеріалів. Найнадійнішим рішенням є нержавіюча сталь — вона міцна, не іржавіє і стійка до забруднень у воді. Латунь має ті ж переваги, але коштує дорожче. Чавун трохи поступається нержавіючій сталі за крихкістю і чутливістю до корозії. Але найчастіше виробники використовують пластик, а точніше — технополімери. Вони недорого коштують, не піддаються корозії й досить міцні.

5.3 Матеріал гідробака

Стандартом для більшості моделей виступає звичайна сталь, покрита спеціальною фарбою для запобігання корозії. Гідроакумулятори з нержавіючої сталі коштують дорожче, але вони надійніші та довговічніші.

5.4 Захист обладнання

Усілякі захисні системи значно подовжують термін служби обладнання, запобігаючи його поломкам. Так, система захисту від перевантаження та перегріву зупинить роботу насоса, якщо він працюватиме на підвищених обертах. А захист від сухого ходу припинить роботу в разі відсутності води у свердловині, адже це неминуче призведе до виходу насоса з ладу через відсутність охолодження.

5.5 Зворотний клапан

Після вимкнення насоса запобігає зливу води назад у свердловину або колодязь. Найчастіше входить в оснащення насосної станції, але бувають випадки, коли його потрібно купувати окремо.

5.6 Фільтри

Фільтр грубого очищення на вході затримує пісок, дрібні частинки, іржу і захищає робоче колесо насоса від пошкоджень. У деяких моделях він уже вбудований, до інших можна докупити окремо. Якщо ж ви хочете отримувати чисту питну воду — необхідний і фільтр тонкого очищення, який не пропускає навіть найдрібніші частинки бруду. Такі фільтри знімні, тому періодично їх можна знімати і чистити.

5.7 Реле тиску

Призначено для контролю тиску і входить в оснащення насосної станції. Але реле буває двох видів:

• Механічне — використовує пружинний механізм, що спрацьовує під час досягнення заданих рівнів тиску. Відрізняється простотою, надійністю, довговічністю, невисокою вартістю і хорошою ремонтопридатністю.
• Електронне (автоматика) — контролює тиск і протікання води за допомогою електронних датчиків. Забезпечує більш точне управління, але при цьому електроніка коштує дорожче, чутлива до перепадів напруги і складніша в ремонті.