Установка и ремонт станций автоматического водоснабжения своими руками

1 Устройство и принцип работы

Стандартная комплектация насосной станции средней ценовой категории состоит из следующих конструктивных узлов:

• насос (чаще всего центробежного типа);
• гидроаккумулятор (накопительная емкость);
• подводящие и подающие трубы;
• реле давления;
• защитная автоматика.

Все станции для водоснабжения подлежат поверхностному монтажу — оборудование размещается возле устья колодца либо скважины и внутрь источника опускается водозаборный шланг, подающая магистраль подключается к гидроаккумулятору и выводится к точкам водозабора внутри дома либо дачи.

Устройство насосной станции

Принцип действия насосной станции базируется на работе реле давления, которое обеспечивает автономность работы всей системы. При включении насос начинает закачивать воду в гидробак, по мере его заполнения до заданной отметки реле срабатывает и отключает насос.

Также реле срабатывает при  опустошении бака, когда давления в резервуаре падает ниже установленной границы. Такой принцип работы обеспечивает поддержание постоянного уровня воды в гидробаке, что делает водоснабжение дома из скважины либо колодца по удобству сравнимым с центральным водоснабжением в квартире.

1.1 Как установить насосную станцию?

Подключение насосной станции должно выполняться с обязательной установкой обратного клапана (желательно, чтобы клапан был оснащен сетчатый фильтр механической очистки).

Клапан будет предотвращать слив жидкости из водозаборной трубы в скважину при отключении насоса, вследствие чего вода будет подаваться в краны сразу же после начала работы станции, фильтр  же очистит рабочую среду от абразивных примесей, которые могут забить систему изнутри. Установка обратного клапана производится на нижнем отверстии водозаборной трубы

Также учитывайте, что еще на стадии подключения насосного комплекса необходимо принять меры для предотвращения замерзания оборудования в зимний сезон. Сделать это можно двумя способами: установив агрегат в кессоне — утепленном пластиковом колодце глубиной до 1 м, либо же разместив его в подвале дома, из которого выводится длинная водозаборная труба.

Все трубы, расположенные выше уровня промерзания грунта, должны тщательно утепляться. При первом запуске станции необходимо заполнить насос водой, для чего в верхней части его корпуса предусмотрено заливное отверстие.

Схема подключения НС

Одним из основных факторов неисправности любых насосных станций является работа на холостом ходу. Современные комплексы имеют встроенный датчик сухого хода, который отключает двигатель насоса когда зеркало воды падает ниже уровня водозаборной трубы.

Если в вашем оборудовании такой датчик не предусмотрен, рекомендуем приобрести его отдельно и установить — такие запчасти для насосных станций стоят не дорого, но значительно продлевают срок эксплуатации техники.

Наиболее частой ошибкой, которую допускают новички решившие установить насосный комплекс для водоснабжения, является неправильный подбор оборудования. К примеру, производительность насоса составляет 3 м3/час, а ваша семья потребляет 5 м3/час — в таком случае оборудование будет включатся гораздо чаще, чем допустимо, что приведет к его ускоренному износу. Это же происходит при неправильно выбранном объеме гидроаккумулятора.

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.

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.

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.

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.

Какие насосы используют для станций?

 

В станциях могут применяться различные виды насосного оборудования. Выбрать наиболее удачный вариант можно, ориентируясь на условия эксплуатации, мощность агрегата, назначение, высоту подъема воды, погружение и другие параметры. Наиболее востребованными на рынке считаются следующие виды насосных станций:

• классические насосы с поверхностной установкой. Такие насосные системы позволяют подавать воду с небольшой глубины до 9 метров;
• поверхностные модели с эжекторами. Устройства позволяют поднимать воду с глубины порядка 12 метров. Главная задача таких агрегатов заключается в увеличении давления системы;
• насосное оборудование с внешним эжектором. Его опускают к всасывающей трубе. Система направлена на всасывание воды с глубины. Оборудование позволяет поднять воду с глубины около 30 метров. Оборудование с эжекторами работает шумно, поэтому нужно быть готовыми к такому минусу агрегатов. При желании вы можете улучшить шумоизоляцию в помещении, где намерены устанавливать насосную станцию;
• погружные модели. Их устанавливают на глубину около 30 метров. Насосы устанавливают на специальных тросах.

Конструкция и принцип работы станции водоснабжения

схема станции водоснабжения частного дома

Задача автоматической насосной станции водоснабжения — подача воды и поддержание необходимого напора в трубах. Для обеспечения всех хозяйских нужд система должна содержать:

• гидроаккумулятор — накапливает воду под заданным давлением, выравнивает перепады давления;
• самовсасывающий насос;
• обратный клапан — предупреждает вытекание воды из труб во время простоя насоса;
• датчик сухого хода — отключает электропитание насоса, когда в трубах нет воды;
• реле давления и манометр. Реле давления подает и останавливает электропитание на насос. Манометр показывает давление в системе, незаменим во время настройки или ремонта автоматической станции водоснабжения;
• редуктор давления — стабилизирует максимальное давление в потребительской сети;
• модуль управления или ПЗУ — пускозащитное устройство, как правило, входит в комплектацию насоса.

Принцип работы насосной станции автоматического водоснабжения прост: вода всасывается насосом и поставляется в гидроаккумулятор. Емкость вмещает определенное количество воды, давление которой задается с помощью реле. Когда насос стоит, вода для пользования поставляется из бака гидроаккумулятора. По мере уменьшения уровня воды падает давление, на заданной отметке насос запускается. По такому циклу работает станция автоматического водоснабжения с гидроаккумулятором.

Возможности автоматической станции водоснабжения зависят от емкости бака гидроаккумулятора. При небольшом объеме насос будет запускаться после каждого мытья посуды, что негативно скажется на ресурсе его работы. Подсчитано, что один жилец частного дома за сутки тратит около 250 литров воды.

Выбор и подготовка места установки станции водоснабжения

станция размещена в подвале дома

Основной недостаток автоматических насосных станций водоснабжения в их шумной работе. И хотя многие производители работают над его устранением, рекомендуем устанавливать и монтировать автоматическую систему водоснабжения подальше от жилых помещений и поближе к источнику водозабора.

Для бесперебойной работы нужно жесткое основание и хороший крепеж, что проще всего обеспечить на бетонной площадке. Возможная альтернатива основания для автоматической станции водоснабжения своими руками — это основание из дерева. Для сооружения понадобятся:

• доски 50 мм толщиной;
• брусок 100х150 мм;
• гвозди;
• глина, песок.

Порядок работ:

1. Отрезаем 2 куска бруса длиной на 600 мм больше, чем ширина станции, обрабатываем их антисептиком.
2. Выкапываем канавы под бруски, укладываем их, проверяем горизонталь по уровню.
3. Утрамбовываем землю вокруг брусков песком и глиной. Бруски не должны выступать над поверхностью земли более чем на 5 см.
4. На бруски набиваем щит из досок, предварительно обработанных антисептиком.
5. Перед установкой и прикреплением станции автоматического водоснабжения с гидроакуумулятором еще раз проверьте горизонталь уровнем!

Установите станцию, используя резиновые прокладки толщиной 1 см. Не берите слишком толстые прокладки, уменьшающие жесткость и вызывающие вибрацию.

Варианты обвязки насосной станции

Под обвязкой насосной станции принято подразумевать подсоединение насосного оборудования к системе трубопроводов и другим элементам.

Подключение станции к колодцу

Для монтажа насосной станции в кессоне или в доме используют одинаковую схему. Начало схемы – это подающий трубопровод, который прокладывается под землей, на глубине ниже уровня промерзания грунта. На конце трубопровода устанавливают фильтр грубой очистки, состоящий из мелкой сетки. После фильтра устанавливается обратный клапан, предотвращающий обратный ток воды при отключении насоса. Ниже приведена технологическая схема (чертеж) насосной станции.

Далее, подающая труба подсоединяется к насосу с помощью муфты. На следующем рисунке показана простая схема обвязки насосной станции.

Приведенная выше схема сборки может быть усовершенствована (см. рисунок ниже), если требуется подключить к агрегату несколько точек водозабора.

Подключение к скважине

Чтобы подключить станцию с поверхностным насосом к скважине, в которой динамический уровень воды находится ниже 8 метров, потребуется установить ее в кессон глубиной около 2 м. Если используется погружной насос, в кессон также можно поместить гидроаккумулятор и различное электрооборудование, например, стабилизатор напряжения, систему автоматики и т.д.

Автоматизация процесса набора воды в напорный бак реализована посредством реле давления, которое включает и отключает насос при определенных показателях давления в системе. Также для автоматизации работы насоса можно самостоятельно сделать блок управления. Ниже приведена принципиальная электрическая схема такого блока.

Блок управления работает по следующему принципу:

• реле К₁, включает и отключает агрегат;
• переключатель S₁, отвечает за режим работы (водоподъем-дренаж);
• за контролем уровня воды в накопительном баке, “следят” датчики F1 и F2;
• питание включается переключателем S₁ при условии, что уровень воды находится ниже датчика F1 -в этом случае агрегат включается через контакты К₁;
• когда вода достигнет датчика F1, произойдет открытие транзистора VT₁, после чего включится реле К₁.

Сборка станции с погружным скважинным насосом проводится по схеме, приведенной ниже.

Подключение станции к системе водоснабжения

Иногда возникает необходимость использования насосной станции, даже когда к дому подведен централизованный водопровод. Станцию с накопительным баком обычно устанавливают, если в системе водоснабжения слабое давление. Также данное оборудование будет незаменимым, если подача воды по магистрали осуществляется по определенным часам.

Насосная станция подключается к централизованному водопроводу следующим образом:

• подведите к накопительному баку трубу от централизованной магистрали;
• заборную трубу насоса подсоедините к баку;
• выходную трубу от насоса следует подсоединить к системе водопровода дома;
• проложите и подключите к агрегату электрическую проводку;
• произведите пробный запуск аппарата, после чего настройте оборудование на нужную производительность.

Этап установки и подключения

Подготовка траншеи под водопровод

Начинают монтаж насосного водяного оборудования с устройства трубопровода. Для наружной линии стоит выкопать траншеи по заранее начерченному плану. Глубина канала — ниже уровня промерзания грунта. Если сделать это невозможно ввиду особенностей рельефа или высокого уровня подземных вод, предусматривают качественное утепление магистрали. Лучше использовать полистироловые скорлупы.

На вводе трубопровода в дом в фундаменте делают техническое отверстие при помощи коронки перфоратора. Зазор усиливают стальной гильзой. Все просветы тщательно герметизируют и утепляют. Именно ввод магистрали в дом может стать тем мостиком холода, который приведет в будущем к замерзанию воды в системе.

Внутреннюю разводку линии делают последовательным или коллекторным способом. Первый вариант подразумевает ответвление трубы к каждому сантехническому прибору от основной линии. Расход материалов здесь минимален. Но и давление в водопроводе будет нестабильным при одновременном открытии двух и более кранов. Коллекторная разводка обеспечивает хороший напор независимо от количества работающих сантехнических точек, но приводит к перерасходу материалов.

Засыпку наружного водопровода выполняют без трамбовки грунта. Его просто подсыпают по мере проседания.

Погружное оборудование

Схема установки погружного насоса

Схема подключения насосной станции к скважине для частного дома с глубинным насосом относительно проста. Если используется скважинный адаптер, работы выполняют так:

К выходному патрубку глубинного насоса фиксируют водоподъемный шланг. Делают это при помощи штуцера. Длина шланга должна соответствовать высоте обсадной колонны от точки размещения насоса к внутренней части скважинного адаптера.
Параллельно растягивают на земле питающий кабель и страховочный трос. Чтобы избежать их спутывания в обсадной колонне, все три элемента стягивают строительными хомутами с шагом 1 м

Важно избегать натяжения или провисания хотя бы одного из них.
В обсадной трубе ниже уровня промерзания грунта делают техническое отверстие под вывод адаптера.
К задней части переходника фиксируют водоподающий шланг, идущий от насоса. Агрегат аккуратно опускают в шахту источника и при помощи специального ключа вставляют элемент адаптера в сделанное отверстие.
Снаружи его сцепляют со второй частью и хорошо затягивают.
На этом этапе выполняют монтаж насосной станции (гидроаккумулятора, манометра, реле давления)

Бак нужно надежно зафиксировать, притянув к основанию анкерными болтами.
К входному патрубку гидроаккумулятора подключают трубу, которая тянется от наружной части скважинного адаптера. Перед вводом в бак монтируют обратный клапан. Он предотвратит отток воды из накопителя.
От выходного патрубка бака тянут водопроводную линию, установив в метре от резервуара еще один обратный клапан. Соединять все стыки нужно с использованием герметика.

Если выполняется подключение насосной станции через оголовок, водоподающий шланг выводится через верхнюю его часть, а страховочный трос крепится к карабину на внутренней его стороне.

Поверхностный насос

Схема подключения поверхностного насоса

Последовательность подключения насосной станции с поверхностным насосом выглядит так:

• Агрегат и гидроаккумулятор ставят близко друг к другу.
• К входному патрубку насоса подключают водозаборный шланг. На его конец надевают грубый фильтр.
• Трубу опускают на нужный уровень шахты.
• Гидроаккумулятор и насос соединяются между собой отрезком трубы, оснащенным обратным клапаном.
• Следующий пункт поэтапного подсоединения насосного оборудования – устройство основной линии водопровода.

Включение станции

При первичном запуске оборудования нужно отрегулировать рабочие давления гидроаккумулятора. Для нижнего параметра оптимальным является показатель в 1,5 атм. Для верхней границы — 3-3,5 атм. При таких параметрах насос полноценно подключается и выключается, обеспечивая нормальную работу системы.

Давление регулируют при помощи манометра и реле. Ручки подкручивают по ходу стрелок, указанных напротив них.

Если после регулировки давления насосная станция работает без сбоев, протечек в местах соединений нет, значит можно проводить засыпку траншеи наружного водопровода.

Основные причины неисправностей

Давайте мысленно пройдемся по НС и посмотрим, что может вызвать сбои в ее работе.

Всасывающая магистраль (для систем с самовсасывающими насосами)

Чтобы самовсасывающий центробежный насос мог осуществлять свою функцию, его полость и всасывающая магистраль должны быть заполнены водой.

После отключения агрегата она удерживается обратным клапаном, установленным в начале водозаборной трубы.

При длительных простоях насос приходится заливать заново.

Если вы ищете самовсасывающий насос, который не нужно заливать, выбирайте агрегат вихревого типа. Однако, учтите, что у него очень низкий КПД.

Отсутствие воды во всасывающей магистрали может быть обусловлено такими причинами:

• вода в источнике опустилась ниже заборного патрубка;
• нарушена работа обратного клапана;
• в магистрали появились трещины или зазоры, через которые в нее попал воздух (произошел разрыв водяного столба).

Симптомы

Если НС оборудована датчиком сухого хода, насос автоматически отключится. В противном случае он будет работать (до срабатывания защиты по перегреву), но вода поступать не будет.

Насос

С главным элементом НС могут случиться такие неприятности:

• залипание рабочего колеса: слышится гудение, но двигатель не вращается;
• вышел из строя конденсатор: признаки те же самые;
• из-за износа корпуса и рабочего колеса насос не может развить в трубопроводе напор, при котором срабатывает реле давления: агрегат не отключается даже при нулевом расходе воды;
• сгорел двигатель: агрегат не включается, слышен запах горелой изоляции.

Насосная станция с встроенным эжектором

Реле давления

Чаще всего реле перестает функционировать по следующим причинам:

• на контактах накопилась грязь, препятствующая электрическому соединению: насос перестал включаться;
• произошло засорение присоединительного патрубка: реле перестает реагировать на изменение давления в водопроводе;
• ослабли пружины, в результате чего «поплыли» границы рабочего диапазона давлений.

Реле давления в разобранном виде

Водопровод

Признаки засорения трубопровода зависят от места установки реле:

• реле размещено в доме рядом с гидроаккумулятором, то есть пробка образовалась где-то между ним и насосом: закачка воды в гидроаккумулятор стала занимать больше времени, чем обычно;
• реле установлено рядом с насосом, то есть оно находится между ним и пробкой: агрегат работает рывками (частые включения/отключения).

Также может случиться разгерметизация водопровода. Если протечки появились где-нибудь на закрытом участке, например, в траншее, косвенным признаком послужит долгая работа насоса без выключения.

Устройство и характеристики основных элементов

Агрегат сильно отличается от погружника в первую очередь своими объемами и принципом работы. Рабочие элементы комплекса:

1. Мощная помпа. Именно она поднимает жидкость из глубины скважины или колодца и подает в водопроводную сеть. Все остальные элементы обеспечивают его правильную работу. Первое и единственное назначение – выкачивание жидкости из водоносной жилы.
2. Шланг или труба. Крутящий момент рабочего колеса создает вакуумную среду внутри шланга, и вода устремляется наверх к крыльчатке. Здесь происходит ее захват и проталкивание дальше в систему.
3. Обратный клапан. Располагается на шланге возле самого агрегата или непосредственно в скважине. Предназначен для остановки жидкости после выключения насоса.
4. Фильтр грубой очистки. Имеет вид железной или пластмассовой пробки с сетчатым основанием. Задерживает крупные и мелкие частицы ила и глины в зависимости от величины ячейки. Предохраняет оборудование от засора, преимущественно крыльчатку.
5. Реле замера давления в магистрали. Без этого прибора устройство не будет работать. Датчик установлен у основания расширительного бака. Когда происходит забор воды, давление в системе падает, реле регистрирует этот процесс и дает команду помпе на включение. Поэтому кабель питания не идет напрямую в сеть, а проходит через датчик давления. Шаг включения 1,5–2 очка.
6. Манометр. Служит контроллером давления в системе. Показывает любые изменения после включения и выключения агрегата.
7. Расширительный бак. Регулирует плавное включение насоса. Без него оборудование будет работать рывками, постоянно включаясь и отключаясь.

Основные правила эксплуатации

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.

Информацию о часто встречаемых поломках насосной станции и о способах их устранения вы можете прочесть в следующей статье.

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.

Как работает насосная станция ↑

Когда открывают кран, вода поступает из накопительного бака (гидроаккумулятор). При этом в баке снижается давление. Как только оно достигнет минимального значения, сработает автоматика: реле запустит станцию. Насос начнет качать воду: сначала покрывая расход, потом наполняя бак. Насос работает в перманентном режиме. Реле остановит его, когда давление в накопительном баке достигнет заданного максимального значения.

После остановки насоса реле обесточивает оборудование, переводя его в спящий режим, но при этом станция всегда готова к работе. За четким выполнением функций следит автоматика. Участие человека сведено к минимуму: оно было бы вовсе не нужно, но перед запуском в эксплуатацию необходимо проверить давление в баке, и если потребуется, повысить его посредством обычного насоса согласно прилагаемой к оборудованию инструкции.