Насосное оборудование для водоснабжения частного дома: разновидности и схемы подключения

Водяные насосы

Сегодня нам с уважаемым читателем предстоит обсудить насосы для водоснабжения частного дома. Мы выясним, какими они бывают, какие функции выполняют и как подключаются к водопроводу. Приступим.

Перечень оборудования

Вот список разновидностей насосов, которые применяются в системах водоснабжения коттеджей:

• Повышающие;
• Циркуляционные;
• Поверхностные (а также насосные станции на основе поверхностных насосов)
• Погружные.

Перейдем к более близкому знакомству.

Повышающий насос

Зачем нужен повышающий насос для водоснабжения дома — нетрудно догадаться по его названию: он увеличивает напор  воды.

Знакомая проблема, не правда ли?

Причиной чрезмерно низкого напора могут стать:

• Неровности рельефа местности. В коттедже, расположенном на возвышении, давление воды будет ниже, чем в таком же коттедже в нижней части склона;
• Большое количество подключенных к магистральному водопроводу потребителей;
• Зарастание стального трубопровода отложениями и ржавчиной.

Типичное состояние стального водопровода

Устройство и характеристики

Вот описание вполне типичного повышающего насоса, взятое с сайта широко известного в Украине интернет-магазина:

Насос для повышения напора

Подчеркиваем: повышающий насос для домашнего водоснабжения не обеспечит вас водой, если она не доходит до вашего дома. Для его работы необходимо избыточное давление в водопроводе, пусть и небольшое.

Схема подключения

Насос устанавливается на вводе водоснабжения коттеджа. Перед ним и после него желательно установить краны, позволяющие снять прибор для ремонта или обслуживания без полного осушения водопровода.

Кроме того, полезен фильтр грубой очистки перед насосом: он защитит крыльчатку от контакта с песком и окалиной, нередко попадающими в магистральный водопровод в процессе ремонтных работ.

Схема подключения повышающего насоса

Циркуляционный насос

В этом случае установленный на горячее водоснабжение дома насос обеспечивает непрерывную циркуляцию воды в контуре. Зачем это нужно?

Циркуляционная система ГВС имеет два преимущества перед тупиковой:

1. Она способна обеспечить мгновенную подачу нагретой воды к любой точке водоразбора. В тупиковой системе воду приходится подолгу сливать до ее нагрева;
2. Она обеспечивает круглосуточную работу водяных полотенцесушителей. В тупиковой системе они нагреваются только при расходе горячей воды.

Работа полотенцесушителя обеспечивается непрерывной циркуляцией воды

Впрочем: если первая проблема для вас неактуальна ввиду небольшой протяженности водопровода, проще заменить водяной полотенцесушитель электрическим. Он потребляет всего 40-100 ватт  — примерно столько же, сколько и циркуляционный насос.

На фото — электрический полотенцесушитель в доме автора. Потребляемая мощность — 40 Вт

Устройство и характеристики

В этом случае образцом для изучения нам послужит циркуляционный насос Грундфос для водоснабжения дома — модель UPS25-60 180.

Наш герой

Схема подключения

Насос устанавливается в разрыв замкнутого контура ГВС. И в этом случае желательно предусмотреть пару кранов для его отключения без сброса водопровода.

В контуре с автономным водонагревателем водоснабжение может быть организовано по одной из двух схем:

1. С подключением к двум патрубкам водонагревателя (если работа в циркуляционной системе водоснабжения предусмотрена его производителем);

Схема с бойлером косвенного нагрева, оснащенным дополнительным патрубком для рециркуляции

2. С использованием термосмесительного узла, стабилизирующего температуру воды в замкнутом контуре. В этом случае может использоваться любой водонагреватель с двумя патрубками.

Большинство бойлеров имеет всего два патрубка для подключения

Схема ГВС с бойлером без вывода для рециркуляции и термосмесителем

Поверхностный насос

Поверхностный насос для водоснабжения загородного дома применяется, как правило, для наполнения емкости-ресивера из открытого водоема, колодца или неглубокой скважины.

Справка: поверхностные насосы способны поднять воду с глубины до 8-9 метров. Ограничение связано с давлением атмосферного воздуха на уровне поверхности грунта:  оно вытесняет воду во всасывающую трубу, когда рабочее колесо создает в ней разрежение.

Устройство и характеристики

Очередной визит в интернет-магазин — и мы уже знакомимся с характеристиками поверхностного насоса Optima JET100 польского производства.

Польские насосы Оптима Джет

Любопытный факт: повышающие насосы водоснабжения многоквартирных домов (подкачки) устроены практически так же, как и наш герой — они центробежные и с сухим ротором. Разница лишь в отсутствии эжектора (трубки Вентури), обеспечивающего всасывание воды с глубины.

Схема подключения

Схема водоснабжения с емкостью-ресивером и поверхностным насосом

Несколько комментариев к схеме:

• Напор в водопроводе определяется только высотой установки емкости. Обычно она стоит на чердаке коттеджа. Для нормальной работы бытовой (стиральных машин, водонагревателей) и санитарной техники нужен напор как минимум в 3 метра;
• Установка бака на неотапливаемом чердаке требует его утепления, а в холодных регионах — обогрева (например, греющим кабелем);
• Несущая способность перекрытия накладывает ограничение на запас воды в емкости: ставить на деревянные балки бак объемом в 3-4 куба — очень сомнительная идея;
• Схема энергонезависима: насос используется только для наполнения бака. В водопровод вода поступает самотеком;
• За автоматическое управление насосом отвечает реле с поплавковым датчиком;

Поплавковое реле

• Установка гидроаккумулятора на вводе желательна, но не обязательна. Он лишь сглаживает скачки давления при включении насоса.

Насосная станция

Она может обеспечить подачу воды с избыточным напором из:

• Открытого водоема;
• Неглубокой скважины;
• Колодца;
• Емкости.

Устройство и характеристики

Интересующее нас насосное оборудование для водоснабжения дома представляет собой комплект из собственно насоса (центробежного, с сухим ротором), мембранного гидроаккумулятора и реле давления. Реле позволяет задать давления включения и выключения насоса (типично 1-2 и 3-4,5 кгс/см2).

Знакомьтесь: насосная станция

Манометр показывает давление при полностью накачанном гидроаккумуляторе

Типичная мощность насоса для водоснабжения дома — от 600 до 2000 ватт, емкость мембранного бачка — 20-80 литров. В доме автора за резервное водоснабжение с подачей воды из 500-литровой емкости отвечает станция мощностью 0,6 кВт с 20-литровым бачком и производительностью 50 л/мин, чего вполне достаточно для бытовых нужд.

Характеристики насосной станции

Как и любой поверхностный насос, типичная недорогая насосная станция всасывает воду с глубины до 8-9 метров. Однако насосы для системы водоснабжения дома с внешним эжектором обходят это ограничение: они используют для всасывания воды с глубины до 15-25 метров эффект Бернулли (падение гидростатического давления по мере роста скорости потока газа или жидкости).

Внешний эжектор позволяет поверхностному насосу поднимать воду с глубины до 25 метров

Схема подключения

Схема и набор вспомогательного оборудования определяется функциями насосной станции.

Если она используется для водоснабжения из скважины, открытого водоема  или колодца, выходной патрубок подключается непосредственно к вводу водоснабжения. Всасывающий патрубок соединяется с армированной трубой, которая заканчивается обратным клапаном и механическим фильтром.

Водоснабжение насосной станцией

Подсказка: обратный клапан не позволит воде сливаться из гидроаккумулятора при выключении насоса.

Резервное водоснабжение дома насосами реализуется несколько сложнее. В этом случае нам нужно обеспечить автоматическое переключение источника водоснабжения с магистрального водопровода на емкость и обратно.

Схема резервного водоснабжения из накопительного бака

Именно такая схема реализована автором в своем доме.

Резервная система водоснабжения в доме автора

Несколько комментариев к ней:

• За наполнение бака отвечает обычный поплавковый клапан для бачка унитаза. Через него 500-литровая емкость наполняется примерно за полчаса;

Заливной клапан в баке

• Нижняя врезка в емкость и труба между ней и насосом должна иметь как минимум такой же диаметр, как у всасывающего патрубка станции;
• Между баком и насосом монтируется обратный клапан. Без него насос будет запускаться сразу после выключения: вода из гидроаккумулятора станет вытесняться воздухом обратно в емкость;

Обратный клапан перед всасывающим патрубком насоса

• Второй обратный клапан устанавливается на вводе воды после врезки для поплавкового клапана.

В ввод водоснабжения сразу после счетчика врезана подводка к заливному клапану

Его функция — исключить сброс воды в магистральный водопровод при работе насосной станции;

Без этого клапана подающаяся насосом вода будет вытекать в магистральный водопровод

Кстати: если вместо этого клапана или после него  установить шаровый кран, вода в баке при закрытом кране будет непрерывно обновляться, что предотвратит ее цветение и появление неприятных запахов.

• При высоком давлении в водосети на вводе полезно установить редуктор: он защитит от повреждений насос и гидроаккумулятор;

Редуктор давления на вводе воды в дом

• Давление в гидроаккумуляторе должно быть чуть ниже давления запуска насоса. Стравить воздух из мембранного бака можно через ниппель, скрытый крышкой (пластиковой или металлической); тот же ниппель используется для накачки воздуха компрессором или ручным насосом.

Ниппель для накачки гидроаккумулятора

• Автоматическое реле настраивается парой винтов в его корпусе: большой отвечает за абсолютное значение давлений запуска и отключения, малый — за разницу между ними.

Реле давления…

… и его настройка

Погружной насос

Погружные насосы применяются для подачи воды из источников с глубиной, превышающей возможности  насосной станции.

Устройство и характеристики

Наиболее популярны три  разновидности погружных насосов:

• Мембранные (вибрационные). Перекачка воды обеспечивается колебаниями эластичной мембраны в совокупности с работой обратных клапанов. Прямо скажем — не лучший выбор: устройство требует периодической замены мембраны и способствует быстрому заиливанию скважин и колодцев;

Цикл работы мембранного насоса

• Вихревые. В них напор создается одним рабочим колесом. Минимальный зазор между колесом и стенками рабочей камеры делают насос очень чувствительным к взвесям и песку;

Вихревой насос

• Многоступенчатые. Несколько последовательно соединенных камер, с установленными на общем валу рабочими колесами, создают напор до нескольких сотен метров. При этом благодаря сравнительно большому зазору между колесами и камерами, многоступенчатый насос способен перекачивать воду с умеренным количеством взвесей.

Устройство многоступенчатого насоса

В качестве образца мы изучим характеристики многоступенчатых скважинных насосов серий SD/SDF/SDN  от канадской компании Calpeda.

Линейка скважинных насосов  Calpeda SD

Схема подключения

Как своими руками обеспечить водоснабжение частного дома с погружным насосом?

Водоснабжение с подачей воды из артезианской скважины

• Насос должен находиться как минимум в метре от дна скважины. Эта инструкция призвана защитить его фильтр от засорения песком;
• На выходном патрубке насоса монтируется обратный клапан, предотвращающий слив воды при его отключении;

Обратный клапан на выходе погружного насоса

• Ввод водоснабжения укладывается в траншею с глубиной, превышающей глубину промерзания. Там, где это по какой-то причине невозможно, ввод утепляется и снабжается кабельным обогревом;
• Насосом управляет реле с датчиком напора;

Реле управления насосом с датчиком напора

• Гидроаккумулятор исполняет роль буфера, устраняя скачки давления при запуске насоса и увеличивая периодичность его запусков.

Заключение

Будем считать наше знакомство с насосным оборудованием состоявшимся. Узнать больше о том, какими бывают и как монтируются насосы водоснабжения загородного дома, вам поможет  видео в этой статье. Успехов!